[发明专利]可降解水性聚氨酯及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种可降解水性聚氨酯及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。该方法制备步骤如下：首先使用乳酸和1,4‑丁二醇反应制备羟基封端的聚乳酸丁二醇酯，再通过异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的二元异氰酸酯混合物与聚乳酸丁二醇酯和聚丁二酸丁二醇酯的二元聚酯二醇混合物进行聚合反应，反应体系中加入一定量的羟基丙烯酸酯，采用三乙胺中和与乙二胺再次扩链，之后加入适量的超细二氧化硅。最后与消泡剂、反粘剂和抗静电剂等助剂相混合，得到可降解水性聚氨酯。本发明具有制备成本低和打印效果好等特点，涂层能够适应PHA智能卡材料激光打印及可降解的特性。

主权项

1.激光打印涂层用可降解水性聚氨酯，其特征在于，所述可降解水性聚氨酯的组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸丁二醇酯30份、聚丁二酸丁二醇酯6~12份、异佛尔酮二异氰酸酯22~26份、六亚甲基二异氰酸酯9~11份、亲水扩链剂5.1~5.4份、交联剂7.1~7.5份、羟基丙烯酸酯3~3.6份、丙酮20~30份、中和剂3~3.6 份、去离子水70~ 90 份、二元胺1.2~ 2.1份；将可降解水性聚氨酯与消泡剂、反粘剂、抗静电剂和超细二氧化硅按质量比为100:1.0～1.5: 0.5～1: 1～3:5～8的比例混合均匀，制得激光打印涂层用可降解水性聚氨酯，制备方法包括如下步骤：1）制备羟基封端的聚乳酸丁二醇酯将脱水乳酸和1,4‑丁二醇混合，升温至120～130℃，酯化3～4小时，减压抽真空去除小分子杂质后，加入混合物质量分数为0.1～0.5 %的有机铋催化剂，升温至180～190℃，恒温缩聚反应7～8小时，获得羟基封端的聚乳酸丁二醇酯；2）制备可降解聚氨酯预聚物将步骤1）制备得到的聚乳酸丁二醇酯和聚丁二酸丁二醇酯在120～130℃内混合，形成熔融混合物，然后真空干燥1～2小时，降温至50～60℃，加入含有异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的二元异氰酸酯混合物，形成原料混合物，升温至80～90℃，反应2.5～3小时后，降温至40～50℃，加入有机铋催化剂、亲水扩链剂、交联剂和羟基丙烯酸酯，再升温至65～70℃，然后加入丙酮，反应5～6小时，制得可降解聚氨酯预聚物；3)中和反应将步骤2）制备得到的可降解聚氨酯预聚物降温至20～30 ℃，加入中和剂进行中和反应，反应10～15分钟；4)制备可降解水性聚氨酯分散体将中和后的可降解聚氨酯预聚物转移入高速分散机中，并设置分散机的剪切转速为3000～3500 r/min，至可降解聚氨酯预聚物均匀分散到去离子水中，得到可降解水性聚氨酯分散体；5)制备可降解水性聚氨酯在步骤4）制得的可降解水性聚氨酯分散体中以0.05～0.10 g/min的速率滴加二元胺化合物进行扩链反应，反应时间持续10～15分钟，制得可降解水性聚氨酯；6）将可降解水性聚氨酯与消泡剂、反粘剂、抗静电剂和超细二氧化硅按质量比为100:1.0～1.5: 0.5～1: 1～3:5～8的比例混合均匀，制得激光打印涂层用可降解水性聚氨酯。