[发明专利]一种高硬度水性聚氨酯分散液的制备方法

摘要

本发明公开了一种高硬度水性聚氨酯的制备方法，通过原位聚合法，将纳米无机材料与水性聚氨酯接枝，实现无机—有机材料的杂化反应，达到优势互补。操作步骤如下按一定重量比将多异氰酸酯、大分子多元醇、催化剂、扩链剂和硅烷偶联剂加入烧瓶中进行反应，得到聚氨酯预聚体；反应结束后在低温、高速搅拌条件下，依次加入中和剂、纳米无机材料分散液以及去离子水，最后在真空条件下加温脱除溶剂，即得到高硬度的水性聚氨酯分散体。与传统的无机、有机共混法工艺相比，该方法制得的产品具有稳定性好、耐水性优、耐老化久、附着力优强、干燥速度快、硬度高、丰满度好及透光率更高等优势，应用广泛。

主权项

一种高硬度水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于操作步骤如下：将分子量为2000的聚酯多元醇加入到烧瓶中，在温度为120℃，真空度在0.02MPa的条件下脱水2小时，降温到60℃；将与所述聚酯多元醇重量比为1:3的甲苯二异氰酸酯加入烧瓶中，通氮气保护，在70℃下反应2小时，降温至60℃下加入与所述聚酯多元醇重量比为1:0.2的二羟甲基丁酸、占分散体质量分数的4%的1，4‑丁二醇和占分散体质量分数0.05%的二月桂酸二丁基锡，然后在80℃下反应4小时；降温至60℃，加入占分散体质量分数20%的丙酮降低体系粘度，继续反应1小时；降温至30℃，加入占分散体质量分数的1%的硅烷偶联剂KH550，反应20分钟，在搅拌速度为500rpm的搅拌条件下，滴加与二羟甲基丁酸的物质的量比为1:1的三乙胺，随后在搅拌速度为500rpm的搅拌条件下，在中和的聚氨酯预聚体中加入占分散体质量分数10%、浓度为30wt%的纳米二氧化硅水溶液以及占分散体质量分数为70%的去离子水，再加入占分散体质量分数为0.5%的乙二胺反应10分钟，形成聚氨酯分散体；将所述分散体在真空度为0.02MPa条件下，于60℃反应60分钟，脱除丙酮，得到所述高硬度水性聚氨酯分散体。