功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種功能性交聯(lián)劑?異氰酸酯微囊及其制備方法,所述異氰酸酯微囊按照重量比由以下原料制備而成:去離子水:60~90;乳化劑:2~6;助表面活性劑:0~1.5;異氰酸酯和/或其預(yù)聚物:12~14;溶劑:0~6;擴(kuò)鏈劑:0~5;pH調(diào)節(jié)劑:0~1.5。具體制備方法如下:(1)水相、油相制備;(2)乳液制備;(3)異氰酸酯微囊的制備。采用本方法制備的功能性交聯(lián)劑?異氰酸酯微囊具有以下優(yōu)點(diǎn):1、提高異氰酸酯的使用期;2、將延長(zhǎng)儲(chǔ)存期,且較穩(wěn)定;3、使用、運(yùn)輸、貯藏方便;4、粒徑可控適用于不同的溫度,不同領(lǐng)域;5、工藝簡(jiǎn)單,成本低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種異氰酸酯微囊及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]異氰酸酯膠黏劑因膠接性能優(yōu)異,工藝性能好、耐水性好、無(wú)環(huán)境污染等,是環(huán)境友好型膠粘劑,在建筑、輕工、化工、車(chē)輛、船舶冶金、紡織、家用電器、航空航天、機(jī)電、采礦、醫(yī)療衛(wèi)生等日常生活、國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
[0003]但由于異氰酸酯較活潑,存在著使用期過(guò)短,儲(chǔ)存及運(yùn)輸不方便,且溶劑型或乳液型異氰酸酯或其預(yù)聚物有機(jī)溶劑氣味大、易揮發(fā)、使用時(shí)造成空氣污染、易燃、或多或少具有毒性對(duì)人體有害等?,F(xiàn)在世界各國(guó)均制定了嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī),人們的生命健康和生產(chǎn)安全意識(shí)不斷增強(qiáng),質(zhì)量好、無(wú)污染的環(huán)保型膠黏劑和涂料正在逐步成為人們使用的主要產(chǎn)品O
[0004]因此如何解決異氰酸酯或其預(yù)聚物試用期短、儲(chǔ)存性差、溶劑型或乳液性的環(huán)保問(wèn)題,是異氰酸酯發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。近來(lái),國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的方法主要是將異氰酸酯或預(yù)聚物的活性基團(tuán)異氰酸酯基進(jìn)行化學(xué)封閉保護(hù),即用化學(xué)試劑與異氰酸酯基反應(yīng)生成聚氨酯等化學(xué)物,將其直接使用或加熱或其他方式將活性的異氰酸酯基團(tuán)重新釋放出來(lái),使其與其他基材反應(yīng)起到交聯(lián)作用。但是此方法在某些情況下,由于解封溫度普遍較高,使其無(wú)法應(yīng)用于受熱易變形的基材,操作繁瑣且解封閉過(guò)程會(huì)釋放帶有毒性的封閉劑或封閉劑成本高、易變色,也導(dǎo)致封閉異氰酸酯的應(yīng)用仍具有一定的局限性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有異氰酸酯或其預(yù)聚物活性大、使用期短、儲(chǔ)存性不穩(wěn)定等問(wèn)題,提供一種使用期久、儲(chǔ)存穩(wěn)定、使用及運(yùn)輸方便的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊及其制備方法。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊,按照重量比由以下原料制備而成:去離子水:60?90;乳化劑:2?6;助表面活性劑:O?1.5;異氰酸酯和/或其預(yù)聚物:12?14;溶劑:O?6 ;擴(kuò)鏈劑:O?5; pH調(diào)節(jié)劑:O?1.5。
[0008]上述功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊按照如下方法進(jìn)行制備:
[0009](D水相、油相制備
[0010]水相制備:復(fù)合乳化劑、助表面活性劑、水,攪拌至溶解,加入pH調(diào)節(jié)劑使pH為8?13;
[0011]油相制備:異氰酸酯和/或其預(yù)聚物、溶劑,混合攪拌均勻。
[0012](2)乳液制備
[0013]室溫下,將水相與油相混合,機(jī)械攪拌,并進(jìn)行超聲處理5?30分鐘使其形成穩(wěn)定乳液。
[0014](3)異氰酸酯微囊的制備
[0015]將上述乳液升溫至30?70°C,擴(kuò)鏈劑緩慢滴加到乳液中,保溫30?240分鐘,冷卻至室溫,抽濾,水洗至濾液為中性,風(fēng)干,得固體。
[0016]對(duì)比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]—、采用本方法制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1、提高異氰酸酯的使用期;
[0019]2、將延長(zhǎng)儲(chǔ)存期,且較穩(wěn)定;
[0020]3、使用、運(yùn)輸、貯藏方便;
[0021]4、粒徑可控適用于不同的溫度,不同領(lǐng)域;
[0022]5、工藝簡(jiǎn)單,成本低。
[0023]二、本發(fā)明制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊可不同溫度下直接使用,并且體系穩(wěn)定,大大簡(jiǎn)化了工藝流程。
[0024]三、本發(fā)明所制備的異氰酸酯固體可應(yīng)用于木材加工、紙張包裝、家具制造、橡膠等領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊實(shí)物圖;
[0026]圖2為制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊掃描電子顯微鏡圖;
[0027]圖3為制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊切面掃描電子顯微鏡圖;
[0028]圖4不同攪拌速率制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊平均粒徑及粒徑分布圖;
[0029]圖5為不同BAC含量(相對(duì)異氰酸酯)制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊平均粒徑及粒徑分布圖;
[0030]圖6為功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊的傅里葉紅外光譜;
[0031 ]圖7為功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊TGA曲線;
[0032]圖8為功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊DSC曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明,但并不局限于此,凡是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
[0034]實(shí)施例1:
[0035]本實(shí)施例的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊按照重量比由下列原料制備而成:去離子水:60?90;復(fù)合乳化劑:2?6;助表面活性劑:O?1.5;異氰酸酯和/或其預(yù)聚物:12?14;溶劑:O?6;擴(kuò)鏈劑:O?5; pH調(diào)節(jié)劑:O?1.5。
[0036]具體制備方法如下:
[0037]丨、水相、油相制備
[0038]水相制備:復(fù)合乳化劑及助表面活性劑加入到混合器中,再加入水,攪拌至溶解,加入pH調(diào)節(jié)劑使pH為8?13;
[0039]油相制備:將異氰酸酯和/或其預(yù)聚物、溶劑加入到混合器中,混合均勻。
[0040]2、乳液制備
[0041]室溫下,將水相與油相加入到反應(yīng)釜中混合均勻,以轉(zhuǎn)速為600?1200rpm機(jī)械攪拌5?20分鐘,同時(shí)進(jìn)行超聲處理5?30分鐘,使其形成穩(wěn)定乳液。
[0042]3、異氰酸酯微囊的制備
[0043]將上述乳液升溫至30?70°C,緩慢滴加擴(kuò)鏈劑溶液到乳液中,保溫30?240分鐘,冷卻至室溫,抽濾,水洗至濾液為中性,風(fēng)干,得固體。
[0044]本實(shí)施例中,所述復(fù)合乳化劑為陰離子乳化劑和非離子乳化劑的復(fù)配,二者質(zhì)量配比比例為20?80%: 80?20% ;陰離子乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、酪蛋白鈉其中的一種;非離子乳化劑為吐溫、司盤(pán)、阿拉伯樹(shù)膠粉其中的一種。
[0045]本實(shí)施例中,所述pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氨水的一種或幾種;鹽酸、硫酸、醋酸的一種或幾種。
[0046]本實(shí)施例中,所述溶劑為氯苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯的一種或幾種。
[0047]本實(shí)施例中,所述異氰酸酯預(yù)聚物為異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇及擴(kuò)鏈劑經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)制備的化學(xué)品。
[0048]本實(shí)施例中,所述擴(kuò)鏈劑為含有羥基或氨基的化合物,具體為水、I,4-丁二醇、二羥甲基丙酸、丙三醇、乙二醇、三羥甲基丙烷、聚乙二醇200、聚乙二醇400、三乙醇胺、乙二胺、丁二胺的一種或幾種。
[0049]本實(shí)施例中,所述異氰酸酯為六亞甲基異氰酸酯(HDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)、異氟爾酮異氰酸酯(IPDI)、甲苯-2,4-二異氰酸酯(TDI)、^ 一二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)的一種或幾種。
[0050]本實(shí)施例中,所述聚醚多元醇為聚氧化丙烯多元醇(聚醚330)、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚丙二醇200、聚丙二醇400、聚丙二醇600、聚丙二醇1000、聚丙二醇2000中的一種或幾種,聚酯多元醇為I,4_丁二醇己二酸共聚物600、1,4_丁二醇己二酸共聚物1000、1,4_ 丁二醇己二酸共聚物2000、乙二醇己二酸共聚1000、乙二醇己二酸共聚2000中的一種或幾種。
[0051]本實(shí)施例中,所述的異氰酸酯和其預(yù)聚物的混合比為2:8?8:2。
[0052]由于異氰酸酯呈現(xiàn)液體,有些種類(lèi)異氰酸酯有強(qiáng)烈刺鼻味,導(dǎo)致使用不便、對(duì)人體有害且不易儲(chǔ)存及運(yùn)輸?shù)?,因此限制了異氰酸酯的?yīng)用,且異氰酸酯也不易乳化,即使乳化后也不易長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定存在,難以實(shí)際應(yīng)用。本實(shí)施例中,采用乳液聚合的方式,首先將異氰酸酯用乳化劑進(jìn)行乳化,即異氰酸酯或其預(yù)聚物在乳化劑的存在下,經(jīng)機(jī)械攪拌及超聲處理將油狀的異氰酸酯或其預(yù)聚物分散在水中成為乳液狀,然后用水溶性的擴(kuò)鏈劑使異氰酸酯或其預(yù)聚物的分子鏈交聯(lián)得到高分子聚合物。制備的微囊具有高的_NC0%含量,且基本無(wú)氣味,使用、運(yùn)輸、儲(chǔ)存方便。
[0053]本實(shí)施例制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊的粒徑可控(60?500yM),-NC0%含量可控(5?25%);存貯穩(wěn)定,能夠穩(wěn)定存儲(chǔ)180天以上-NC0%含量仍較高;具有一定的耐水性能,人造板濕強(qiáng)度有所改善。
[0054]由圖1可知,本實(shí)施例制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊均為黃色或乳黃色球狀或類(lèi)球形固體顆粒,表明制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊使用、運(yùn)輸、儲(chǔ)存方便,且儲(chǔ)存穩(wěn)定性好;由功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊的掃描電子顯微鏡圖像(圖2、圖3)可見(jiàn),所制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊形貌規(guī)整,球面光滑、囊材囊芯界面分明。圖4、圖5為制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊平均粒徑及粒徑分布,分析結(jié)果顯示,所制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊粒徑可控,可用于不同行業(yè)。
[0055]對(duì)于所制備樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)采用傅立葉紅外光譜進(jìn)行了分析,圖6所示為PAPI和功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊的紅外對(duì)比光譜。由功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊的紅外對(duì)比光譜可見(jiàn),分別在2244cm—1和2248cm—1處觀察到PAPI和功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊的譜特征峰,這表明所制備功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊結(jié)構(gòu)單元中,仍含有大量-NCO活性基團(tuán);1717cm—1UTHcnf1為C = O征吸收峰;1510cm—1為NH特征吸收峰,由此可說(shuō)明生成了聚氨酯、取代脲的囊材。
[0056]熱重分析儀(Thermal Gravimetric Analyzer)、利用差式掃描量熱法(DSC)考察了樣品的熱穩(wěn)定性。由圖7可見(jiàn),在1K/分鐘的升溫速率下所制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊出現(xiàn)三個(gè)明顯的峰(DTG),即第一個(gè)為溶劑揮發(fā)、第二個(gè)為取代脲分解、第三個(gè)為聚氨酯分解及異氰酸酯揮發(fā)。結(jié)合DSC曲線(圖8),也表明制備的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊具有兩相分離的結(jié)構(gòu)及含囊材含有大量異氰酸酯。
[0057]實(shí)施例2:
[0058]本實(shí)施例的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊由按照下列重量百分比的原料制備而成:去離子水:79% ;復(fù)合乳化劑:2.7%;助表面活性劑:0.4%;異氰酸酯和其預(yù)聚物(質(zhì)量比為2:8):13%;溶劑:1.3% ;擴(kuò)鏈劑:3% ;pH調(diào)節(jié)劑:0.6%。
[0059]其中,復(fù)合乳化劑由吐溫和十二烷基苯磺酸鈉混合而成,質(zhì)量配比為吐溫:十二烷基苯磺酸鈉=6:1;助表面活性劑為1-辛醇;異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯;異氰酸酯預(yù)聚物由二苯基甲烷二異氰酸酯、聚丙二醇2000及二羥甲基丙酸經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制備而得;溶劑為乙酸乙酯;擴(kuò)鏈劑為乙二醇;pH調(diào)節(jié)劑為1 %的氫氧化鈉溶液及5 %的鹽酸。
[0060]上述功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊膠黏劑按照如下方法進(jìn)行制備:
[0061 ]具體制備方法如下:
[0062]丨、水相、油相制備
[0063]水相制備:2.7%的混合復(fù)合乳化劑及0.4 %的助表面活性劑加入到混合器中,再加入79 %的水,攪拌至溶解,加入0.6 %的pH調(diào)節(jié)劑使pH為11.5 ;
[0064]油相制備:將13%的異氰酸酯及其預(yù)聚物的混合物和1.3%的溶劑加入到混合器中,混合均勻。
[0065]2、乳液制備
[0066]室溫下,將水相與油相加入到反應(yīng)釜中混合均勻,以轉(zhuǎn)速為SOOrpm機(jī)械攪拌5分鐘,同時(shí)進(jìn)行超聲處理5分鐘,使其形成穩(wěn)定乳液。
[0067]3、異氰酸酯微囊的制備
[0068]將上述乳液升溫至500C,緩慢滴加3%的擴(kuò)鏈劑溶液到乳液中,保溫90分鐘,冷卻至室溫,抽濾,水洗至濾液為中性,風(fēng)干,得固體。
[0069]實(shí)施例3:
[0070]本實(shí)施例的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊由按照下列重量百分比的原料制備而成:去離子水:80% ;復(fù)合乳化劑:2.8%;助表面活性劑:0.5%;異氰酸酯或其預(yù)聚物:13 % ;擴(kuò)鏈劑:3%; pH調(diào)節(jié)劑:0.7 %。
[0071]其中,復(fù)合乳化劑由吐溫和十二烷基苯磺酸鈉混合而成,質(zhì)量配比為吐溫:十二烷基苯磺酸鈉=6:1;助表面活性劑為1-辛醇;異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯;異氰酸酯預(yù)聚物由二苯基甲烷二異氰酸酯、聚丙二醇及二羥甲基丙酸2000經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制備而得;擴(kuò)鏈劑為乙二醇;pH調(diào)節(jié)劑為1 %的氫氧化鈉溶液及5 %的鹽酸。
[0072]上述功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊膠黏劑按照如下方法進(jìn)行制備:
[0073]具體制備方法如下:
[0074]丨、水相、油相制備
[0075]水相制備:2.7%的混合復(fù)合乳化劑及0.4%的助表面活性劑加入到混合器中,再加入79%的水,攪拌至溶解,加入0.7%的pH調(diào)節(jié)劑使pH為12;
[0076]油相制備:將13%的異氰酸酯和其預(yù)聚物(質(zhì)量比為2:8)加入到混合器中,混合均勻。
[0077]2、乳液制備
[0078]室溫下,將水相與油相加入到反應(yīng)釜中混合均勻,以轉(zhuǎn)速為SOOrpm機(jī)械攪拌5分鐘,同時(shí)進(jìn)行超聲處理5分鐘,使其形成穩(wěn)定乳液。
[0079]3、異氰酸酯微囊的制備
[0080]將上述乳液升溫至500C,緩慢滴加3%的擴(kuò)鏈劑溶液到乳液中,保溫90分鐘,冷卻至室溫,抽濾,水洗至濾液為中性,風(fēng)干,得固體。
[0081 ] 實(shí)施例4:
[0082]本實(shí)施例的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊由按照下列重量百分比的原料制備而成:去離子水:79 % ;復(fù)合乳化劑:2.7%;助表面活性劑:0.4%;異氰酸酯:13 % ;溶劑:1.3% ;擴(kuò)鏈劑:3% ;pH調(diào)節(jié)劑:0.6%。
[0083]其中,復(fù)合乳化劑由吐溫和十二烷基苯磺酸鈉混合而成,質(zhì)量配比為吐溫:十二烷基苯磺酸鈉=6:1;助表面活性劑為1-辛醇;異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯;異氰酸酯溶劑為乙酸乙酯;擴(kuò)鏈劑為乙二醇;pH調(diào)節(jié)劑為10%的氫氧化鈉溶液及5%的鹽酸。
[0084]上述功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊膠黏劑按照如下方法進(jìn)行制備:
[0085]具體制備方法如下:
[0086]丨、水相、油相制備
[0087]水相制備:2.7%的混合復(fù)合乳化劑及0.4 %的助表面活性劑加入到混合器中,再加入79 %的水,攪拌至溶解,加入0.6 %的pH調(diào)節(jié)劑使pH為11.5 ;
[0088]油相制備:將13%的異氰酸酯和1.3%的溶劑加入到混合器中,混合均勻。
[0089]2、乳液制備
[0090]室溫下,將水相與油相加入到反應(yīng)釜中混合均勻,以轉(zhuǎn)速為SOOrpm機(jī)械攪拌5分鐘,同時(shí)進(jìn)行超聲處理5分鐘,使其形成穩(wěn)定乳液。
[0091]3、異氰酸酯微囊的制備
[0092]將上述乳液升溫至500C,緩慢滴加3%的擴(kuò)鏈劑溶液到乳液中,保溫90分鐘,冷卻至室溫,抽濾,水洗至濾液為中性,風(fēng)干,得固體。
[0093]實(shí)施例5:
[0094]本實(shí)施例的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊由按照下列重量百分比的原料制備而成:去離子水:79% ;復(fù)合乳化劑:2.7%;助表面活性劑:0.4%;異氰酸酯及其預(yù)聚物:13 % ;溶劑:1.3%;擴(kuò)鏈劑:3 % ; pH調(diào)節(jié)劑:0.6 %。
[0095]其中,復(fù)合乳化劑由吐溫和十二烷基苯磺酸鈉混合而成,質(zhì)量配比為阿拉伯樹(shù)膠:十二烷基苯磺酸鈉=6:1;助表面活性劑為1-辛醇;異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯;異氰酸酯預(yù)聚物由二苯基甲烷二異氰酸酯、聚丙二醇及二羥甲基丙酸2000經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制備而得;溶劑為乙酸乙酯;擴(kuò)鏈劑為乙二醇;pH調(diào)節(jié)劑為1 %的氫氧化鈉溶液及5 %的鹽酸。
[0096]上述功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊膠黏劑按照如下方法進(jìn)行制備:
[0097]具體制備方法如下:
[0098]丨、水相、油相制備
[0099]水相制備:2.7%的混合復(fù)合乳化劑及0.4 %的助表面活性劑加入到混合器中,再加入79 %的水,攪拌至溶解,加入0.6 %的pH調(diào)節(jié)劑使pH為11.5 ;
[0100]油相制備:將13%的異氰酸酯及其預(yù)聚物(質(zhì)量比為2:8)和1.3%的溶劑加入到混合器中,混合均勻。
[0101]2、乳液制備
[0102]室溫下,將水相與油相加入到反應(yīng)釜中混合均勻,以轉(zhuǎn)速為SOOrpm機(jī)械攪拌5分鐘,同時(shí)進(jìn)行超聲處理5分鐘,使其形成穩(wěn)定乳液。
[0103]3、異氰酸酯微囊的制備
[0104]將上述乳液升溫至50°C,緩慢滴加3%的擴(kuò)鏈劑溶液到乳液中,保溫90分鐘,冷卻至室溫,抽濾,水洗至濾液為中性,風(fēng)干,得固體。
[0105]實(shí)施例6:
[0106]本發(fā)明的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊由按照下列重量百分比的原料制備而成:去離子水:79 % ;復(fù)合乳化劑:2.7%;助表面活性劑:0.4%;異氰酸酯及其預(yù)聚物:13 % ;溶劑:1.3% ;擴(kuò)鏈劑:3% ;pH調(diào)節(jié)劑:0.6%。
[0107]其中,復(fù)合乳化劑由吐溫和十二烷基苯磺酸鈉混合而成,質(zhì)量配比為吐溫:十二烷基苯磺酸鈉=6:1;助表面活性劑為1-辛醇;異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯;異氰酸酯預(yù)聚物由二苯基甲烷二異氰酸酯、聚丙二醇及二羥甲基丙酸2000經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制備而得;溶劑為乙酸乙酯;擴(kuò)鏈劑為乙二醇;pH調(diào)節(jié)劑為1 %的氫氧化鈉溶液及5 %的鹽酸。
[0108]上述功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊膠黏劑按照如下方法進(jìn)行制備:
[0109]具體制備方法如下:
[0110]!、水相、油相制備
[0111]水相制備:2.7%的混合復(fù)合乳化劑及0.4 %的助表面活性劑加入到混合器中,再加入79 %的水,攪拌至溶解,加入0.6 %的pH調(diào)節(jié)劑使pH為11.5 ;
[0112]油相制備:將13%的異氰酸酯及其預(yù)聚物(質(zhì)量比為2:8)和1.3%的溶劑加入到混合器中,混合均勻。
[0113]2、乳液制備
[0114]室溫下,將水相與油相加入到反應(yīng)釜中混合均勻,以轉(zhuǎn)速為800rpm機(jī)械攪拌5分鐘,使其形成穩(wěn)定乳液。
[0115]3、異氰酸酯微囊的制備
[0116]將上述乳液升溫至50°C,緩慢滴加3%的單體溶液到乳液中,保溫90分鐘,冷卻至室溫,抽濾,水洗至濾液為中性,風(fēng)干,得固體。
[0117]實(shí)施例7:
[0118]本實(shí)施例的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊由按照下列重量百分比的原料制備而成:去離子水:79 % ;復(fù)合乳化劑:2.7%;助表面活性劑:0.4%;異氰酸酯:13 % ;溶劑:1.3% ;擴(kuò)鏈劑:3% ;pH調(diào)節(jié)劑:0.6%。
[0119]其中,復(fù)合乳化劑由吐溫和十二烷基苯磺酸鈉混合而成,配比為吐溫:十二烷基苯磺酸鈉=6:1;助表面活性劑為1-辛醇;異氰酸酯為多亞甲基多苯基多異氰酸酯;溶劑為乙酸丁酯;擴(kuò)鏈劑為乙二醇;PH調(diào)節(jié)劑為10%的氫氧化鈉溶液及5%的鹽酸。
[0120]上述功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊膠黏劑按照如下方法進(jìn)行制備:
[0121]具體制備方法如下:
[0122]丨、水相、油相制備
[0123]水相制備:2.7%的混合復(fù)合乳化劑及0.4%的助表面活性劑加入到混合器中,再加入79 %的水,攪拌至溶解,加入0.6 %的pH調(diào)節(jié)劑使pH為11.5 ;
[0124]油相制備:將13%的異氰酸酯和1.3%的溶劑加入到混合器中,混合均勻。
[0125]2、乳液制備
[0126]室溫下,將水相與油相加入到反應(yīng)釜中混合均勻,以轉(zhuǎn)速為SOOrpm機(jī)械攪拌5分鐘,同時(shí)進(jìn)行超聲處理5分鐘,使其形成穩(wěn)定乳液。
[0127]3、異氰酸酯微囊的制備
[0128]將上述乳液升溫至500C,緩慢滴加3%的擴(kuò)鏈劑溶液到乳液中,保溫90分鐘,冷卻至室溫,抽濾,水洗至濾液為中性,風(fēng)干,得固體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊,其特征在于所述異氰酸酯微囊按照重量比由以下原料制備而成:去離子水:60?90;乳化劑:2?6;助表面活性劑:O?1.5;異氰酸酯和/或其預(yù)聚物:12?14;溶劑:O?6 ;擴(kuò)鏈劑:O?5 ; pH調(diào)節(jié)劑:O?1.5。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊,其特征在于所述復(fù)合乳化劑為陰離子乳化劑和非離子乳化劑的復(fù)配,二者質(zhì)量配比為20?80%:80?20%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊,其特征在于所述陰離子乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、酪蛋白鈉其中的一種;非離子乳化劑為吐溫、司盤(pán)、阿拉伯樹(shù)膠粉其中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊,其特征在于所述pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氨水的一種或幾種;鹽酸、硫酸、醋酸的一種或幾種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊,其特征在于所述溶劑為氯苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊,其特征在于所述異氰酸酯預(yù)聚物為異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇及擴(kuò)鏈劑經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)制備的化學(xué)品。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊,其特征在于所述擴(kuò)鏈劑為含有羥基或氨基的化合物。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊,其特征在于所述擴(kuò)鏈劑為水、I,4-丁二醇、二羥甲基丙酸、丙三醇、乙二醇、三羥甲基丙烷、聚乙二醇200、聚乙二醇400、三乙醇胺、乙二胺、丁二胺的一種或幾種。9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊,其特征在于所述異氰酸酯為六亞甲基異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、異氟爾酮異氰酸酯、甲苯-2,4-二異氰酸酯、4,f 一二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的一種或幾種。10.—種權(quán)利要求1-9任一權(quán)利要求所述的功能性交聯(lián)劑-異氰酸酯微囊的制備方法,其特征在于所述方法步驟如下: (1)水相、油相制備 水相制備:復(fù)合乳化劑、助表面活性劑、水,攪拌至溶解,加入PH調(diào)節(jié)劑使pH為8?13; 油相制備:異氰酸酯和/或其預(yù)聚物、溶劑,混合攪拌均勻; (2)乳液制備 室溫下,將水相與油相混合,機(jī)械攪拌,并進(jìn)行超聲處理5?30分鐘使其形成穩(wěn)定乳液; (3)異氰酸酯微囊的制備 將上述乳液升溫至30?70°C,擴(kuò)鏈劑緩慢滴加到乳液中,保溫30?240分鐘,冷卻至室溫,抽濾,水洗至濾液為中性,風(fēng)干,得固體。
【文檔編號(hào)】C08G18/48GK105860025SQ201610423318
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】顧繼友, 馬楊豹, 張彥華, 譚海彥, 呂閃閃
【申請(qǐng)人】東北林業(yè)大學(xué)