專利名稱：一種用于水性聚氨酯的擴鏈劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于擴鏈劑的制備領(lǐng)域，特別涉及一種用于水性聚氨酯的擴鏈劑的制備方法。
背景技術(shù)：
自20世紀(jì)60年代工業(yè)化以來，聚氨酯以其優(yōu)良的性能在輕紡、皮革加工行業(yè)應(yīng)用廣泛。隨著人們環(huán)保意識以及環(huán)保法規(guī)的加強，環(huán)境友好的水性聚氨酯的研究、開發(fā)日益受到重視，其應(yīng)用已由皮革涂飾劑不斷擴展到涂料、黏合劑等領(lǐng)域，正在逐步占領(lǐng)溶劑型聚氨酯的市場，代表著涂料、黏合劑的發(fā)展方向。水性聚氨酯主要原材料:二異氰酸酯、聚酯或聚醚多元醇、親水性擴鏈劑、中和劑、后擴鏈劑等組成.[l]Kim BK, Lee JC.Waterborne polyurethanes andtheir properties.J Polym Sci Part A:Polym Chem 1996;34(6):1095-1104.[2]KimBS, Kim BK.Enhancement of hydrolytic stability and adhesion of waterbornepolyurethanes.J Appl Polym Sci 2005;97(5):1961-9.[3]Yang J-E, Kong J-S, ParkS-ff, Lee D-J, Kim H-D.Preparation and properties of waterborne polyurethane-ureaanionomers.1.The influence of the degree of neutralization and counterion.JAppl Polym Sci2002; 86 (9): 2375-2383.[4]高性能水性聚氨酯及其制法 CN1226323C。水性聚氨酯生產(chǎn)一般工藝流程為:先將多元醇減壓蒸餾脫水，后加入多異氰酸酯，70-85 °C下反應(yīng)到NCO達到理論值，加入親水性擴鏈劑及丙酮等溶劑，保溫反應(yīng)至NCO達到理論值后，降溫至40-50 °C，加入中和劑，攪拌20-40min，后高速分散于水中同時加入擴鏈劑進行擴鏈，得到均勻分散穩(wěn)定的水性聚氨酯.[5]Zhang SB, LvHT,Zhang H, Wang B, Xu YM.Waterborne polyurethanes:spectroscopy and stabilityof emulsions.J Appl Polym Sci 2006;101 (I):597-602.[6]Yen M-S,Kuo S-C.PCL-PEG-PCL triblock copolydiol based waterborne polyurethane.1.Effects ofthe soft-segment composition on the structure and physical properties.J ApplPolym Sci 1997;65 (5):883-92.[7]Yen M-S, Tsai P-Y.Effects on the structure andproperties of membranes formed by blending polydimethylsiloxane polyurethaneinto different soft-segment waterborne polyurethanes.J Appl Polym Sci2006;102(1):210-21.根據(jù)親水基團的類型的不同，親水性擴鏈劑可分為3類:(1)陰離子型擴鏈劑(2)陽離子型擴鏈劑(3)非離子性擴鏈劑?，F(xiàn)在工業(yè)上最常用的是陰離子型擴鏈劑2，2-二羥甲基丙酸(DMPA)與2，2-二羥甲基丁酸(01^八)。DMPA, DMBA的分子結(jié)構(gòu)式如下所示:CH權(quán)利要求
1.一種用于水性聚氨酯的擴鏈劑的制備方法，包括: 將親水?dāng)U鏈劑中加入活性單體，氮氣保護，溫度為0-160°C，親水?dāng)U鏈劑完全溶解后，力口入催化劑和助催化劑，反應(yīng)l_30h，抽真空，即得用于水性聚氨酯的擴鏈劑，其中活性單體和親水?dāng)U鏈劑的摩爾比為1-30:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水性聚氨酯的擴鏈劑的制備方法，其特征在于:所述親水?dāng)U鏈劑為2，2- 二羥甲基丙酸DMPA或2，2- 二羥甲基丁酸DMBA。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水性聚氨酯的擴鏈劑的制備方法，其特征在于:所述活性單體為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、己內(nèi)酯或四氫呋喃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水性聚氨酯的擴鏈劑的制備方法，其特征在于:所述催化劑為辛酸亞錫、異辛酸亞錫、三丁基甲氧基錫、叔丁氧基錫、酚氧基錫、氯化錫、溴化錫、乙酰化錫、鈦酸丁酯、三異丙氧基招、氫氧化鈉或氫氧化鉀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水性聚氨酯的擴鏈劑的制備方法，其特征在于:所述助催化劑為活潑氫化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于水性聚氨酯的擴鏈劑的制備方法，其特征在于:所述活潑氫化物為磷酸，硝酸，濃硫酸，鹽酸，氯化鋅，三氯化鋁氟磺酸，甲基氟磺酸，乙基氟磺酸，甲基硝基苯磺酸，甲基磺酸甲酯中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水性聚氨酯的擴鏈劑的制備方法，其特征在于:所述催化劑的加入量為0-50ppm。
8.根據(jù) 權(quán)利要求1所述的一種用于水性聚氨酯的擴鏈劑的制備方法，其特征在于:所述助催化劑的加入 量為0-50ppm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于水性聚氨酯的擴鏈劑的制備方法，包括將親水?dāng)U鏈劑中加入活性單體，氮氣保護，溫度為0-160℃，親水?dāng)U鏈劑完全溶解后，加入催化劑和助催化劑，反應(yīng)1-30h，抽真空，即得用于水性聚氨酯的擴鏈劑，其中活性單體和親水?dāng)U鏈劑的摩爾比為1-30:1。本發(fā)明方法工藝簡單易行，設(shè)備簡單；生產(chǎn)的水性聚氨酯不含高沸點的有毒助溶劑，更加環(huán)保、安全。
文檔編號C08G65/28GK103214668SQ201310167680
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月9日
發(fā)明者陳大俊, 吳鍵儒 申請人:東華大學(xué)