粗產(chǎn)品；
再將粗產(chǎn)品經(jīng)二氯甲烷溶解、乙醚洗滌、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，即得到提純后的一代端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)GKOHX;
以一代端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)GKOHh為核，與二羥甲基丙酸按照1:6的摩爾比例得到二代端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)GKOHh;以此類推，得到不同代數(shù)的端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)；
步驟二:水性聚氨酯預(yù)聚體的合成: 將二異氰酸酯與低聚物二元醇混合，二異氰酸酯與低聚物二元醇的摩爾比為6:1，于70°C反應(yīng)3h，再加入以二異氰酸酯與低聚物二元醇的總質(zhì)量為基準(zhǔn)3.0%的含親水基團(tuán)的二元醇和以二異氰酸酯與低聚物二元醇的總質(zhì)量為基準(zhǔn)1.8%的小分子擴(kuò)鏈劑，于75°C反應(yīng)3h，最后加入以二異氰酸酯與低聚物二元醇的總質(zhì)量為基準(zhǔn)0.5%的無(wú)水乙醇對(duì)二異氰酸酯基進(jìn)行部分封端反應(yīng)，于80°C反應(yīng)0.5h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體；
步驟三:以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯的合成:
將步驟一得到的端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)溶解于溶劑中，與步驟二得到的水性聚氨酯預(yù)聚體于90°C反應(yīng)2h，控制反應(yīng)體系中NCO/OH摩爾比為1.7:1，最后通過(guò)成鹽中和，乳化分散制備得到具有核-殼結(jié)構(gòu)的以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯。
[0048]步驟一中，催化劑選自濃鹽酸、鈦酸四丁酯。
[0049]步驟一中，帶水劑為環(huán)己烷。
[0050]步驟二中，二異氰酸酯選自異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯。
[0051]步驟二中，低聚物二元醇選自聚己內(nèi)酯二醇、聚己二酸1，4_丁二醇酯、聚碳酸酯二醇。
[0052]步驟二中，含親水基團(tuán)的二元醇選自N，N_二羥基單馬來(lái)酰胺酸、酒石酸。
[0053]步驟二中，小分子擴(kuò)鏈劑選自新戊二醇、山梨醇、二乙氨基乙醇。
[0054]步驟三中，溶劑為二甲基乙酰胺。
[0055]步驟三中，成鹽劑為氫氧化鈉，成鹽劑占水性聚氨酯預(yù)聚體中羧基總物質(zhì)的量的100%。
[0056]一代以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯具有以下性能數(shù)據(jù)，由于現(xiàn)有技術(shù):
拉伸強(qiáng)度:18.8MPa;
斷裂伸長(zhǎng)率:758.5%;
撕裂強(qiáng)度:79.2N/mm;
24h吸水率為15.2%。
[0057]本發(fā)明的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過(guò)閱讀本發(fā)明說(shuō)明書(shū)而對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯的制備方法，其特征在于: 由以下步驟實(shí)現(xiàn): 步驟一:端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)的合成: 首先將13.lg三-(2-羥乙基)異氰脲酸酯溶解在2?10g的N，N-二甲基甲酰胺中，加入以三-(2-羥乙基)異氰脲酸酯與二羥甲基丙酸的總質(zhì)量為基準(zhǔn)1%?5%的催化劑和以三-(2-羥乙基)異氰脲酸酯與二羥甲基丙酸的總質(zhì)量為基準(zhǔn)30%?110%的帶水劑，按照三-(2-羥乙基)異氰脲酸酯與二羥甲基丙酸的摩爾比為1: (3.0?4.0)的量滴加溶解在20.0?100.0g丙酮中的二羥甲基丙酸，于100°C?140°C反應(yīng)4?12h，得到端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)GKOHX的粗產(chǎn)品； 再將粗產(chǎn)品經(jīng)二氯甲烷溶解、乙醚洗滌、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，即得到提純后的一代端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)GKOHX; 以一代端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)GKOHk為核，與二羥甲基丙酸按照1:(6?7)的摩爾比例得到二代端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)G^OHh;以此類推，得到不同代數(shù)的端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)； 步驟二:水性聚氨酯預(yù)聚體的合成: 將二異氰酸酯與低聚物二元醇混合，二異氰酸酯與低聚物二元醇的摩爾比為(2.5?6):1，于70?90°C反應(yīng)1?3h，再加入以二異氰酸酯與低聚物二元醇的總質(zhì)量為基準(zhǔn)3.0%?6.0%的含親水基團(tuán)的二元醇和以二異氰酸酯與低聚物二元醇的總質(zhì)量為基準(zhǔn)1.0%?1.8%的小分子擴(kuò)鏈劑，于75?90°C反應(yīng)2?3h，最后加入以二異氰酸酯與低聚物二元醇的總質(zhì)量為基準(zhǔn)0.5%?2.5%的無(wú)水乙醇對(duì)二異氰酸酯基進(jìn)行部分封端反應(yīng)，于60?80°C反應(yīng)0.5?3.0h,得到水性聚氨酯預(yù)聚體； 步驟三:以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯的合成: 將步驟一得到的端羥基超支化聚(異氰脲酸酯-酯)溶解于溶劑中，與步驟二得到的水性聚氨酯預(yù)聚體于40?90°C反應(yīng)2?6h，控制反應(yīng)體系中NC0/0H摩爾比為1.2?1.7，最后通過(guò)成鹽中和，乳化分散制備得到具有核-殼結(jié)構(gòu)的以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯的制備方法，其特征在于: 步驟一中，催化劑選自對(duì)甲苯磺酸、磷酸濃硫酸、濃鹽酸、鈦酸四丁酯。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯的制備方法，其特征在于: 步驟一中，帶水劑選自甲苯、苯、環(huán)己烷。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯的制備方法，其特征在于: 步驟二中，二異氰酸酯選自4，4 ’ -二苯基甲烷二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯的制備方法，其特征在于: 步驟二中，低聚物二元醇選自聚四氫呋喃、聚丙二醇、聚乙二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚己二酸1，4_ 丁二醇酯、聚碳酸酯二醇。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯的制備方法，其特征在于: 步驟二中，含親水基團(tuán)的二元醇選自二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、N，N-二羥基單馬來(lái)酰胺酸、酒石酸。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯的制備方法，其特征在于: 步驟二中，小分子擴(kuò)鏈劑選自1，4_丁二醇、1，6_己二醇、甘油、三羥甲基丙烷、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、山梨醇、二乙氨基乙醇。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯的制備方法，其特征在于: 步驟三中，溶劑選自丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯的制備方法，其特征在于: 步驟三中，成鹽劑選自三乙胺、氨水、氫氧化鈉，成鹽劑占水性聚氨酯預(yù)聚體中羧基總物質(zhì)的量的90%?100%。10.如權(quán)利要求1所述的以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯的制備方法制得的超支化水性聚氨酯。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯及其制備方法。以二羥甲基丙酸與三-（2-羥乙基）異氰脲酸酯通過(guò)酯化反應(yīng)制備得到端羥基超支化聚（異氰脲酸酯-酯），最后通過(guò)端羥基超支化聚（異氰脲酸酯-酯）與制備的水性聚氨酯預(yù)聚體通過(guò)接枝反應(yīng)，成鹽中和，乳化分散制備得到新型結(jié)構(gòu)的以異氰脲酸酯為核的超支化水性聚氨酯。本發(fā)明的端羥基超支化聚合物結(jié)構(gòu)中的三-（2-羥乙基）異氰脲酸酯具有三嗪環(huán)骨架，可賦予材料良好的熱穩(wěn)定性、耐候性和阻燃性，三個(gè)羥基經(jīng)二羥甲基丙酸單體改性后可以形成支化結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)更具有穩(wěn)定性，將其應(yīng)用于水性聚氨酯中可以提高其綜合性能。
【IPC分類】C08G18/48, C08G18/32, C08G18/66, C08G18/79, C08G18/12, C08G18/76, C08G18/64
【公開(kāi)號(hào)】CN105440259
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510942105
【發(fā)明人】任龍芳, 張華 , 王學(xué)川, 強(qiáng)濤濤
【申請(qǐng)人】陜西科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日