[发明专利]一种聚醚型水性聚氨酯乳液及其制备方法

摘要

本发明公开了一种聚醚型水性聚氨酯乳液及其制备方法。它包括如下步骤1)在惰性气氛中，扩链剂与二异腈酸酯混合，反应得到混合物Ⅰ；2)在惰性气氛中，将混合物Ⅰ与聚醚多元醇和亲水扩链剂混合，反应得到混合物Ⅱ；3)将混合物Ⅱ与含羟基丙烯酸酯混合，反应得到聚氨酯预聚体；4)将聚氨酯预聚体加碱中和，然后加水乳化，再经辐射交联即得到聚醚型水性聚氨酯乳液。本发明使用小分子二醇与二异氰酸酯预聚，与聚醚链段反应后形成的链段在乳化时相反转难度较聚醚预聚体乳化容易，分子量较低时易完成乳化过程；使用Co‑60‑γ射线对聚氨酯预聚体得到的乳液进行辐照交联，能够有效提高水性聚氨酯的分子量，使水性聚氨酯乳液具有稿固含量和较佳的机械性能。

主权项

一种聚醚型水性聚氨酯乳液的制备方法，包括如下步骤：1)在惰性气氛中，扩链剂与二异氰酸酯混合，反应得到混合物Ⅰ，所述扩链剂为二元醇；所述二元醇为乙二醇、1，4‑丁二醇和一缩二乙二醇中至少一种；所述二异腈酸酯为脂肪族二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯，所述脂肪族二异氰酸酯为1，6‑己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中至少一种，所述芳香族二异氰酸酯为2，4‑甲苯二异氰酸酯、2，6‑甲苯二异氰酸酯或4，4’‑二苯甲烷二异氰酸酯；所述惰性气体为氮气或氩气；所述扩链剂与所述二异氰酸酯的质量比为1：2～8；所述反应的温度为60～80℃，时间为0.5～1h；2)在所述惰性气氛中，将所述混合物Ⅰ与聚醚多元醇和亲水扩链剂混合，反应得到混合物Ⅱ；所述聚醚多元醇为聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇和聚氧化丙烯二醇中至少一种，所述聚醚多元醇的分子量为600～4000；所述亲水扩链剂为羧酸型二元醇或磺酸钠型扩链剂，所述羧酸型二元醇为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸或二羟基半酯，所述磺酸钠型扩链剂为乙二胺基乙磺酸钠或乙二羟基乙磺酸钠盐；所述聚醚多元醇与所述二异氰酸酯的质量比为1～3：1，所述亲水扩链剂与所述二异氰酸酯的质量比为1：5～15；所述反应的温度为75～85℃，时间为2.5～4h；3)将所述混合物Ⅱ与含羟基丙烯酸酯混合，反应得到聚氨酯预聚体；所述含羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中至少一种；所述含羟基丙烯酸酯与所述异氰酸酯的质量比为1：5～30；所述反应的温度为50～75℃，时间为3～5h；4)将所述聚氨酯预聚体加碱中和，然后加水乳化，再经辐射交联即得到所述聚醚型水性聚氨酯乳液；所述碱为三乙胺，所述碱与所述亲水扩链剂的摩尔比为0.9～1：1；所述辐射为Co‑60‑γ射线照射；所述辐射交联的剂量为2～10kGy，时间为15～180min；