[发明专利]一种磺酸型水性聚氨酯分散体的制备方法

摘要

本发明公开了一种磺酸型水性聚氨酯分散体的制备方法。本发明先让胺基磺酸盐亲水扩链剂按照常规工艺进行第一次亲水扩链反应，在此基础上向体系中加入混合溶剂，利用混合溶剂改变残留胺基磺酸盐、聚氨酯离聚体、溶剂三者之间相容性，使整个反应体系处于近均相的反应状态，让残留的胺基磺酸盐继续进行第二次亲水扩链反应，实现对胺基磺酸盐的高效利用。本发明的制备方法大幅降低了胺基磺酸盐的残留，降低成本的同时，能够更加精准地进行配方方案设计，得到高性能的水性聚氨酯分散体。

主权项

1.一种磺酸型水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，包含步骤：步骤1)，聚合物多元醇除水处理：将相对分子质量600‑3000的聚合物多元醇在110‑130℃下下真空脱水1‑2h；步骤2)，聚氨酯预聚体制备：先将步骤1)体系降温到60‑80℃，加入二异氰酸酯化合物，在60‑90℃下反应0.5‑1h；再加入小分子扩链剂，继续在60‑90℃下反应0.5‑1.5h；之后，加入稀释溶剂调节反应体系粘度，稀释溶剂质量与当前反应物总质量比为0.05‑0.3:1；然后，加入催化剂，继续在60‑90℃下反应3‑5h，保证总反应时间为5‑7h，得到澄清透明的聚氨酯预聚体；步骤3)，聚氨酯离聚体制备：将步骤2)得到的聚氨酯预聚体降温至35‑50℃，加入稀释溶剂调节粘度，稀释溶剂质量与当前反应物总质量比为0.5‑2:1；加入胺基磺酸型亲水扩链剂进行第一次亲水扩链反应，在35‑50℃下反应5‑25min，得到浑浊不透明的聚氨酯离聚体；然后向体系中加入混合溶剂，混合溶剂质量与当前反应物总质量比为0.2‑0.6:1，体系中未反应完全的胺基磺酸型亲水扩链剂进行第二次亲水扩链反应，在35‑50℃下反应4‑10min，胺基磺酸型亲水扩链剂的反应效率进一步提升，得到透明的聚氨酯离聚体；所述混合溶剂为极性有机溶剂与水的混合物；步骤4)，水分散乳化及后扩链：在800‑2000rpm的搅拌下，将亲水改性的聚氨酯离聚体分散于去离子水中；再加入水溶性二元胺扩链剂进行后扩链反应，反应15‑60min；减压脱去溶剂，得到磺酸型水性聚氨酯分散体；其中，磺酸型水性聚氨酯分散体由以下组分依质量比组成：聚合物多元醇50‑85％，二异氰酸酯12‑40％，小分子扩链剂0.5‑9％，胺基磺酸型亲水扩链剂1‑4％，水溶性二元胺0.1‑6％，催化剂0.05‑0.3％，且各原料总质量为100％。