[发明专利]含亲水及疏水侧长链的改性阳离子水性聚氨酯乳液的制备方法及其产品

摘要

本发明涉及一种含亲水及疏水侧长链的改性阳离子水性聚氨酯乳液的制备方法及其产品。包括以下步骤：原料准备；聚酯二醇脱水预处理；将脱水预处理后的聚酯二醇与端烃基聚硅氧烷线性体、非离子扩链剂、功能性扩链剂、二异氰酸酯在聚合催化剂的催化下进行预聚反应，制得预聚体；将预聚体与阳离子扩链剂、部分稀释剂反应，制得中间体；将中间体与硅烷偶联剂反应，乳化，制得。产物为一种主链嵌段聚硅氧烷，侧链接枝长链聚醚及长链烷基且末端接入硅烷偶联剂的既含亲水又含疏水长链的聚酯型阳离子水性聚氨酯高分子材料，成膜能力强，作涂膜具有明显的拒水防污和易去污能力，与阳离子柔软剂配伍性优异，具有优异的低温柔软特性；产品安全环保，使用方便。

主权项

1.含亲水及疏水侧长链的改性阳离子水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）原料准备：聚合单体、改性剂、辅助剂和水；其中：聚合单体包括二异氰酸酯、聚酯二醇、扩链剂；改性剂为端烃基聚硅氧烷线性体、硅烷偶联剂、功能性扩链剂；辅助剂包括聚合催化剂、分子量调节剂、中和剂、稀释剂；水；聚酯二醇为分子量为2000～3000的基于己二酸‑二乙二醇‑1,4‑丁二醇或己二酸‑新戊二醇或己二酸‑二乙二醇或己二酸‑新戊二醇‑1,4‑丁二醇的聚酯二醇的一种或两种；扩链剂为非离子扩链剂1,4‑丁二醇、1,6‑己二醇、二乙二醇、新戊二醇的一种和阳离子扩链剂N‑甲基二乙醇胺、N‑丁基二乙醇胺的一种的混合物；端烃基聚硅氧烷线性体为分子量为2000～2500的端羟烃基聚二甲基硅氧烷的一种或分子量为2000～2500的α,ω‑二氨丙基封端聚二甲基硅氧烷的一种；硅烷偶联剂为γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、3‑巯丙基三乙氧基硅烷、γ‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷的一种；功能性扩链剂为硬脂酸单甘油酯和分子量为1000～1500的线性聚乙烯乙二醇甲醚的一种的混合物；各组分的摩尔份数为：二异氰酸酯26、聚酯二醇4～6、非离子扩链剂5～7、阳离子扩链剂6～9、端烃基聚硅氧烷线性体0～1、硅烷偶联剂6～8、硬脂酸单甘油酯0.5～1、线性聚乙烯乙二醇甲醚0.5～1，其中聚酯二醇摩尔份数与端烃基聚硅氧烷线性体摩尔份数之和为4～6，非离子扩链剂、阳离子扩链剂、硬脂酸单甘油酯、线性聚乙烯乙二醇甲醚四者摩尔份数之和为14～16，分子量调节剂摩尔份数为[26 ‑ 硅烷偶联剂摩尔份数×0.5 ‑ (聚酯二醇摩尔份数+端烃基聚硅氧烷线性体摩尔份数) ‑ (非离子扩链剂摩尔份数 + 阳离子扩链剂摩尔份数+硬脂酸单甘油酯摩尔份数+线性聚乙烯乙二醇甲醚摩尔份数)]× (0.5～0.9)；（2）聚酯二醇脱水预处理的步骤，该步骤将聚酯二醇在真空、加热条件下进行脱水预处理；（3）预聚的步骤，该步骤将脱水预处理后的聚酯二醇与端烃基聚硅氧烷线性体、非离子扩链剂、功能性扩链剂、二异氰酸酯在聚合催化剂的催化下进行预聚反应，预聚反应温度为85～95℃，反应时间为150～200min，制得含亲水及疏水侧长链的改性聚氨酯预聚体；（4）扩链的步骤，该步骤将含亲水及疏水侧长链的改性聚氨酯预聚体与阳离子扩链剂、部分稀释剂反应，制得含亲水及疏水侧长链的改性阳离子水性聚氨酯中间体；（5）封端的步骤，该步骤将含亲水及疏水侧长链的改性阳离子水性聚氨酯中间体与硅烷偶联剂反应，制得含亲水及疏水侧长链的改性阳离子水性聚氨酯高分子；（6）乳化的步骤，该步骤将含亲水及疏水侧长链的改性阳离子水性聚氨酯高分子、中和剂、剩余稀释剂、分子量调节剂、水混合并乳化，制得含亲水及疏水侧长链的改性阳离子水性聚氨酯乳液产品。