專(zhuān)利名稱(chēng)：一種由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備水性聚氨酯的方法，更具體地說(shuō)涉及一種由可再生型多元醇制備水 性聚氨酯的方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯是一種高功能性樹(shù)脂，但傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯合成過(guò)程中需要大量的溶劑，施工 過(guò)程中也需要加入不少有機(jī)溶劑，溶劑的揮發(fā)和殘存在制品中的溶劑會(huì)對(duì)施工人員和消費(fèi)者
的健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，各國(guó)開(kāi)始對(duì)voc含量限制，水性聚氨酯是
以水替代有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)，具有明顯的環(huán)保價(jià)值，可以應(yīng)用于涂料、膠粘劑、水性皮 革涂飾劑、織物整理劑等方面，越來(lái)越受到人們的重視。
聚酯(或聚醚)多元醇是生產(chǎn)PU樹(shù)脂主要原料之一，目前其基本上都是取自石油資源。 例如，拜耳(中國(guó))有限公司CN 1621429A[2005.6.1]，使用以芳香族酸酐為基礎(chǔ)的聚酯多元醇 和以脂肪族單一、二或多胺為基礎(chǔ)的聚環(huán)氧乙垸/環(huán)氧丙烷聚醚多元醇，用于硬質(zhì)聚氨酯泡沫 塑料。美國(guó)納幕爾杜郊公司CN1668668A [2005.9.14]，使用芳族聚酯多元醇；德國(guó)巴斯夫股 份公司CN1656140A [2005.8.17]、煙臺(tái)萬(wàn)華聚氨酯股份有限公司CN 1247656C [2006.3.29]， 制備聚酯多元醇使用了己二酸、鄰(對(duì))苯二甲酸。但是，隨著全球石油資源緊缺、價(jià)格上 漲等問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，尋找合適的石油資源的替代品已成為關(guān)系著國(guó)計(jì)民生的大問(wèn)題。生物 資源由于其可再生性，正得到全世界廣泛地關(guān)注，在各個(gè)領(lǐng)域中大量使用生物質(zhì)資源也是科 技、生產(chǎn)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。另外，大量使用石油資源也會(huì)造成環(huán)境污染等問(wèn)題。
在眾多生物質(zhì)資源中脂肪酸就是占有量較多的一種資源。通過(guò)將存在于植物油中的長(zhǎng)鏈 不飽和脂肪酸在一定條件反應(yīng)聚合，可以得到二聚酸。它是一種可再生的資源，具有適宜的 分子量，是合成聚酯多元醇很好的原料。將二聚酸作為原料進(jìn)行聚酯多元醇的合成，不僅降 低成本，還可以減少目前對(duì)石油資源的依賴(lài)。中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所報(bào)道 (CN101066920A)，通過(guò)將植物油經(jīng)甲醇醇解，后再進(jìn)行酯交換反應(yīng)可得二聚脂肪酸多元醇， 并將其應(yīng)用于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，可顯著提高產(chǎn)品的耐撕裂性、強(qiáng)度及耐熱性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)在技術(shù)中存在的不足和問(wèn)題，提供一種由可再生型多元醇 制備水性聚氨酯的方法。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法，包括以下步驟
(A) 在裝有攪拌器和回流冷凝管的反應(yīng)器中加入可再生型多元醇和親水?dāng)U鏈劑，于90
IO(TC下熔化后，降溫至60 8(TC加入異氰酸酯，然后滴加催化劑，在丙酮存在下60 8CTC 攪拌反應(yīng)3 6小時(shí)，得到預(yù)聚體；
(B) 預(yù)聚體降溫至30 60'C后加入成鹽試劑中和成鹽；
(C) 將中和成鹽后得到的預(yù)聚物在2000 6000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子水中乳化 10 20min，然后在20 40'C下加入擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)0.5 2小時(shí)，減壓蒸出丙酮后得到 水性聚氨酯分散液；
其中所述的異氰酸酯、可再生型多元醇、催化劑、親水?dāng)U鏈劑、成鹽試劑及擴(kuò)鏈劑的用 量質(zhì)量百分比配比如下
異氰酸酯 19 55% 可再生型多元醇23 75% 催化劑 0.05 0.2% 親水?dāng)U鏈劑 3 22% 成鹽試劑 2 15% 擴(kuò)鏈劑 0.1 6%
所述的再生型多元醇為來(lái)源于生物質(zhì)資源的二聚脂肪酸多元醇。
本發(fā)明的由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法中，其所用的二聚脂肪酸多元醇優(yōu)選 結(jié)構(gòu)式如下(其制備方法為中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN101066920A所公開(kāi)的方法)
<formula>formula see original document page 5</formula>本發(fā)明的由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法中，其所述的異氰酸酯優(yōu)選為四亞甲 基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、三甲 基己烷二異氰酸酯和4，4' —二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的一種或兩種的混合物；所述的催化 劑優(yōu)選為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、四甲基丁二胺或三亞乙基二胺；所述的親水?dāng)U鏈劑 優(yōu)選為二羥甲基乙酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二羥甲基戊酸、二羥基半酯、二氨基 苯甲酸、氨基酸、環(huán)氧乙二醇、乙二氨基乙璜酸鈉和3 —雙(羥基乙基)氨基丙垸璜酸鈉中的一 種或一種以上的混合物；所述的成鹽試劑優(yōu)選為三乙胺、氨水或氫氧化鈉；所述的擴(kuò)鏈劑優(yōu) 選為乙二胺、對(duì)苯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、己二胺、肼和異佛爾酮二胺中的一種或 一種以上的混合物；所述的稀釋劑丙酮占預(yù)聚體總質(zhì)量的5 15%。
本發(fā)明的有益效果是-
本發(fā)明以大量生物質(zhì)資源為最初原料制備水性聚氨酯，減少大量使用石油資源對(duì)環(huán)境的
污染；本發(fā)明的方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益良好；同時(shí)制備的水性聚氨酯質(zhì)量穩(wěn)
定、性能優(yōu)良，可以廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑、水性皮革涂飾劑、織物整理劑等方面。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
原料
68.0g 二聚脂肪酸多元醇
35.7g六亞甲基二異氰酸酯(HDI)
3.5g 二羥甲基丙酸(DMPA)
2.3g三乙胺(TEA)
0.12g乙二胺(EDA)
0.06g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)
40.0g丙酮
222.6g去離子水
在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、DMPA，于卯-10(TC下熔化后，降溫至70。C左右加入HDI，滴力[]DBTDL，在40g丙酮 存在下，于70'C攪拌反應(yīng)4小時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至5(TC后加入TEA中和成鹽。 將中和后所得的預(yù)聚物在2000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中進(jìn)行乳化約10min，然后 在4(TC下加入EDA擴(kuò)鏈0.5小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，得到一個(gè)穩(wěn)定的乳白色的水性聚氨酯 分散液，其性質(zhì)如下固含量33.2%， pH: 7.2，粘度180mPa.s.實(shí)施例2 原料
68.0g二聚脂肪酸多元醇
32.5g異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)
5.5g 二羥甲基乙酸
4.2g氨水
1.8g對(duì)苯二胺
O.lg辛酸亞錫
32.0g丙酮
161.2g去離子水
在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、二羥甲基乙酸，于90-100'C下熔化后，降溫至8(TC左右加入IPDI，滴加辛酸亞錫，在 32.0g丙酮存在下，于8(TC攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至55'C后加入氨水中 和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在4000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中進(jìn)行乳化約 10min，然后在4(TC下加入對(duì)苯二胺擴(kuò)鏈0.5小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，得到一個(gè)穩(wěn)定的乳白 色的水性聚氨酯分散液，其性質(zhì)如下固含量41.3%， pH: 7.8，粘度260 mPa.s.
實(shí)施例3 原料
72.2g二聚脂肪酸多元醇
30.2g4,4， — 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)
6.7g 二羥甲基丁酸(DMBA)
5.2g氫氧化鈉
2.6g二乙烯三胺
O.lg四甲基丁二胺
38.0g丙酮
300.6g去離子水
在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、DMBA，于90-10(TC下熔化后，降溫至75。C左右加入H12MDI，滴加四甲基丁二胺，在 38.0g丙酮存在下，于75'C攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至45t:后加入氫氧化 鈉中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在3000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中進(jìn)行乳化約10min，然后在30。C下加入二乙烯三胺擴(kuò)鏈0.5小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，得到一個(gè)穩(wěn)定的乳 白色的水性聚氨酯分散液，其性質(zhì)如下固含量28.1%， pH: 7.2，粘度120 mPa.s.
實(shí)施例4 原料
43.3g二聚脂肪酸多元醇 30.6g十二亞甲基二異氰酸酯 5.3g 二羥甲基戊酸 4.2g三乙胺(TEA) 1.7g三乙烯四胺 0.06g三亞乙基二胺 40.0g丙酮 275.5g去離子水
在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、二羥甲基戊酸，于90-10(TC下熔化后，降溫至65。C左右加入十二亞甲基二異氰酸酯，滴 加三亞乙基二胺，在40.0g丙酮存在下，于65。C攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫 至45'C后加入TEA中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在3000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子 去中進(jìn)行乳化約10min，然后在30'C下加入三乙烯四胺擴(kuò)鏈0.5小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，
得到一個(gè)穩(wěn)定的乳白色的水性聚氨酯分散液，其性質(zhì)如下固含量23.6%， pH: 7.2，粘度
100 mPa.s.
實(shí)施例5 原料
126.0g 二聚脂肪酸多元醇
31.6g三甲基已烷二異氰酸酯
5.3g 二羥基半酯
4.2g三乙胺(TEA)
L7g己二胺
0.06g辛酸亞錫
40.0g丙酮
342.7g去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、二羥基半酯，于90-100。C下熔化后，降溫至80。C左右加入三甲基已烷二異氰酸酯，滴加 辛酸亞錫，在40.0g丙酮存在下，于8(TC攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至50 'C后加入TEA中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在5000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中 進(jìn)行乳化約10min，然后在2(TC下加入己二胺擴(kuò)鏈0.5小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，得到一個(gè) 穩(wěn)定的乳白色的水性聚氨酯分散液，其性質(zhì)如下固含量33.2%， pH: 7.2，粘度170 mPa.s.實(shí)施例6 原料43.3g二聚脂肪酸多元醇 38.0g四亞甲基二異氰酸酯 5.3g 二氨基苯甲酸 4.2g三乙胺(TEA) "g肼0.08g四甲基丁二胺 40.0g丙酮 221.0g去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、二氨基苯甲酸，于90-10(TC下熔化后，降溫至75X:左右加入四亞甲基二異氰酸酯，滴加 四甲基丁二胺，在40.0g丙酮存在下，于75'C攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至 5(TC后加入TEA中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在5000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去 中進(jìn)行乳化約10min，然后在2(TC下加肼擴(kuò)鏈0.5小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，得到一個(gè)穩(wěn)定 的乳白色的水性聚氨酯分散液，其性質(zhì)如下固含量30.2%， pH: 7.3，粘度150mPa.s.實(shí)施例7 原料40.3g二聚脂肪酸多元醇 28.0g六亞甲基二異氰酸酯(HDI) 42.0g異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI) 12.0g氨基酸 8.0g環(huán)氧乙二醇lO.Og 二氨基苯甲酸22.6g三乙胺(TEA)0.9g異佛爾酮二胺0.08g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)40.0g丙酮548.4g去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、氨基酸、二氨基苯甲酸和環(huán)氧乙二醇，于卯-10(TC下熔化后，降溫至75。C左右加入HDI 及IPDI，滴加DBTDL，在40.0g丙酮存在下，于75'C攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚 體降溫至45'C后加入TEA中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在2000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到 去離子去中進(jìn)行乳化約10min，然后在3(TC下加入異佛爾酮二胺擴(kuò)鏈0.5小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，得到一個(gè)穩(wěn)定的乳白色的水性聚氨酯分散液，其性質(zhì)如下固含量23.2%， pH:7.1，粘度lOOmPa.s.實(shí)施例8 原料34.8g 二聚脂肪酸多元醇23.0g4,4，一二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)32.0g異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)3.0g乙二氨基乙璜酸鈉2.2g三乙胺(TEA)0.9g乙二胺(EDA)0.08g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)40.0g丙酮135.8g去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、乙二氨基乙璜酸鈉，于90-100。C下熔化后，降溫至65。C左右加入H,2MDI及IPDI，滴加 DBTDL，在40.0g丙酮存在下，于65'C攪拌反應(yīng)6小時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至45'C后 加入TEA中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在2000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中進(jìn)行 乳化約10min，然后在3(TC下加入EDA擴(kuò)鏈0.5小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，得到一個(gè)穩(wěn)定的乳白色的水性聚氨酯分散液，其性質(zhì)如下固含量32,8%， pH: 7.2，粘度140mPa.s.實(shí)施例9 原料33.7g二聚脂肪酸多元醇24.2g四亞甲基二異氰酸酯28.0g異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)12.2g3 —雙(羥基乙基)氨基丙烷璜酸鈉20.0g 二羥甲基丙酸(DMPA)22.0g氨水0.9g乙二胺(EDA)l.Og異佛爾酮二胺0.08g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)40.0g丙酮278.5g去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、DMPA和3 —雙(羥基乙基)氨基丙烷璜酸鈉，于90-100。C下熔化后，降溫至65'C左右加 入四亞甲基二異氰酸酯及IPDI，滴力BDBTDL，在40.0g丙酮存在下，于65。C攪拌反應(yīng)6小 時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至45'C后加入氨水中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在2000r/m 的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中進(jìn)行乳化約10min，然后在2CTC下加入EDA及異佛爾酮二胺 擴(kuò)鏈0.5小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，得到一個(gè)穩(wěn)定的乳白色的水性聚氨酯分散液，其性質(zhì)如 下固含量28.3%， pH: 7.2，粘度120 mPa.s.實(shí)施例10 原料100.0g二聚脂肪酸多元醇27.0g異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)18.6g4,4，一二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)3.8g 二羥甲基丙酸(DMPA)2.9g氫氧化鈉3.3乙二胺(EDA)0.06g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL;)40.0g丙酮 155.6g去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、DMPA,于90-100。C下熔化后，降溫至7CTC左右加入IPDI及H12MDI，滴力n DBTDL，在 40.0g丙酮存在下，于70"C攪拌反應(yīng)4小時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至50'C后加入氫氧化 鈉中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在6000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中進(jìn)行乳化約 10min，然后在20'C下加入EDA擴(kuò)鏈0.5小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，得到一個(gè)穩(wěn)定的乳白色 的水性聚氨酯分散液，其性質(zhì)如下固含量:50.2。/。,pH:7.2湘度:320mPa.s.實(shí)施例11 原料100.0g二聚脂肪酸多元醇16.2g六亞甲基二異氰酸酯(HDI)13.5g異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)1.8g 二羥甲基丙酸(DMPA)1.2g乙二氨基乙璜酸鈉2.2三乙胺(TEA)1.2g乙二胺(EDA)0.03g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)40.0g丙酮138.0g去離子水制備方法在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入聚酯 二元醇、DMPA和乙二氨基乙璜酸鈉，于卯-100。C下熔化后，降溫至7(TC左右加入IPDI和 HDI，滴加DBTDL，在40.0g丙酮存在下，于7(TC攪拌反應(yīng)5小時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降 溫至5(TC后加入TEA中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在5000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離 子去中進(jìn)行乳化約10min，然后在3(TC下加入EDA擴(kuò)鏈2小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，得到一 個(gè)穩(wěn)定的乳白色的水性聚氨酯分散液，其性質(zhì)如下固含量:50.1%， PH:7.2;粘度:400mPa.s.實(shí)施例12 原料100.0g二聚脂肪酸多元醇30.8g六亞甲基二異氰酸酯(HDI)29.6g十二亞甲基二異氰酸酯8.4g二羥甲基丙酸(DMPA)7.8g三乙胺(TEA)0.9g乙二胺(EDA)1.2g肼0.7g三乙烯四胺0.03g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL) 30.0g丙酮 538.2g去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、DMPA，升溫至70'C左右加入IPDI，滴加DBTDL在30.0g丙酮存在下，于7(TC攪拌反 應(yīng)5小時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至5(TC后加入TEA中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物 在5000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中進(jìn)行乳化約10min，然后在3CTC下加入EDA、肼 及三乙烯四胺擴(kuò)鏈1.2小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，得到一個(gè)穩(wěn)定的乳白色的水性聚氨酯分散 液，其性質(zhì)如下:固含量:25.2。/。;pH:7.6;粘度:160 mpa.s.實(shí)施例13 原料125.8g二聚脂肪酸多元醇30.8g三甲基己烷二異氰酸酯39.6g4，4，一二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HI2MDI)4.7g 二羥甲基丁酸(DMBA)3.2g三乙胺(TEA)0.9g乙二胺(EDA)1.2g二乙烯三胺0.03g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL) 30.0g丙酮 504.8g去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、DMPA，升溫至75'C左右加入IPDI，滴加DBTDL在30.0g丙酮存在下，于75。C攪拌反應(yīng)4小時(shí)，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至40'C后加入TEA中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物 在5000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中進(jìn)行乳化約10min，然后在3(TC下加入EDA及二 乙烯三胺擴(kuò)鏈1.2小時(shí)，最后減壓蒸出丙酮，得到一個(gè)穩(wěn)定的乳白色的水性聚氨酯分散液， 其性質(zhì)如下:固含量:29.2。/o;pH:7.1 ;粘度:150 mpa.s.
權(quán)利要求
1. 一種由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法，其特征在于包括以下步驟(A)在裝有攪拌器和回流冷凝管的反應(yīng)器中加入可再生型多元醇和親水?dāng)U鏈劑，于90～100℃下熔化后，降溫至60～80℃加入異氰酸酯，然后滴加催化劑，在丙酮存在下60～80℃攪拌反應(yīng)3～6小時(shí)，得到預(yù)聚體；(B)預(yù)聚體降溫至30～60℃后加入成鹽試劑中和成鹽；(C)將中和成鹽后得到的預(yù)聚物在2000～6000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子水中乳化10～20min，然后在20～40℃下加入擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)0.5～2小時(shí)，減壓蒸出丙酮后得到水性聚氨酯分散液；其中所述的異氰酸酯、可再生型多元醇、催化劑、親水?dāng)U鏈劑、成鹽試劑及擴(kuò)鏈劑的用量質(zhì)量百分比配比如下異氰酸酯 19～55％可再生型多元醇23～75％催化劑0.05～0.2％親水?dāng)U鏈劑3～22％成鹽試劑 2～15％擴(kuò)鏈劑0.1～6％所述的再生型多元醇為來(lái)源于生物質(zhì)資源的二聚脂肪酸多元醇。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法，其特征在于所述的二聚 脂肪酸多元醇結(jié)構(gòu)式如下<formula>formula see original document page 2</formula>其中nl = l 12; n2=l 10; R= HO——CH2 OH<formula>formula see original document page 2</formula>
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法，其特征在于所述的異氰 酸酯為四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異 氰酸酯、三甲基已烷二異氰酸酯和4,4'一二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的一種或兩種的混合物。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法，其特征在于所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、四甲基丁二胺或三亞乙基二胺。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法，其特征在于所述的親水 擴(kuò)鏈劑為二羥甲基乙酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二羥甲基戊酸、二羥基半酯、二氨 基苯甲酸、氨基酸、環(huán)氧乙二醇、乙二氨基乙璜酸鈉和3 —雙(羥基乙基)氨基丙烷璜酸鈉中的 一種或一種以上的混合物。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法，其特征在于所述的成鹽 試劑為三乙胺、氨水或氫氧化鈉。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法，其特征在于所述的擴(kuò)鏈 劑為乙二胺、對(duì)苯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、己二胺、肼和異佛爾酮二胺中的一種或 一種以上的混合物。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法，其特征在于所述的稀釋 劑丙酮占預(yù)聚體總質(zhì)量的5 15%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種由可再生型多元醇制備水性聚氨酯的方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，同時(shí)制備的水性聚氨酯質(zhì)量穩(wěn)定、性能優(yōu)良，該方法包括以下步驟(A)在裝有攪拌器和回流冷凝管的反應(yīng)器中加入可再生型多元醇和親水?dāng)U鏈劑，于90～100℃下熔化后，降溫至60～80℃加入異氰酸酯，然后滴加催化劑，在丙酮存在下60～80℃攪拌反應(yīng)3～6小時(shí)，得到預(yù)聚體；(B)預(yù)聚體降溫至30～60℃后加入成鹽試劑中和成鹽；(C)將中和成鹽后得到的預(yù)聚物在2000～6000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子水中乳化10～20min，然后在20～40℃下加入擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)0.5～2小時(shí)，減壓蒸出丙酮后得到水性聚氨酯分散液。
文檔編號(hào)C08G18/08GK101280050SQ20081002497
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者明 何, 史以俊, 徐俊明, 李書(shū)龍, 羅振揚(yáng), 蔣劍春, 顧曉利 申請(qǐng)人:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所;南京林業(yè)大學(xué)