一种水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用与流程

文档序号:27979143发布日期:2021-12-15 02:03阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种水性聚氨酯树脂,其特征在于,所述水性聚氨酯树脂的制备原料包括二聚酸聚酯多元醇、二异氰酸酯、扩链剂和催化剂的组合;所述二聚酸聚酯多元醇的制备原料包括二聚酸、二元醇和复合稳定剂的组合。2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯树脂,其特征在于,所述水性聚氨酯树脂的制备原料中二聚酸聚酯多元醇的质量百分含量为10~40%;优选地,所述二聚酸聚酯多元醇的数均分子量为1000~5000;优选地,所述二聚酸聚酯多元醇的制备原料按照重量份包括如下组分:优选地,所述二元醇包括乙二醇、1,2

丙二醇、1,3

丙二醇、2

甲基

1,3

丙二醇、1,4

丁二醇、1,5

戊二醇、新戊二醇或1,6

己二醇中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述催化剂包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸四叔丁酯、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、月桂酸铋、氧化锌或三氧化二锑中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述复合稳定剂包括磷酸酯类热稳定剂和亚磷酸酯类热氧稳定剂的组合;优选地,所述磷酸酯类热稳定剂包括磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、甲膦酸三乙酯或三乙基膦酰乙酸酯中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述亚磷酸酯类热氧稳定剂包括亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(2,4

二叔丁基苯基)酯、双(2,4

二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯或四(2,4

二叔丁基酚)

4,4'

联苯基二亚磷酸酯中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述二聚酸聚酯多元醇的制备原料还包括其他二元酸;优选地,所述其他二元酸包括丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸或癸二酸中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述二聚酸聚酯多元醇的制备原料中其他二元酸的含量为0~50重量份且不等于0。3.根据权利要求1或2所述的水性聚氨酯树脂,其特征在于,所述二聚酸聚酯多元醇和二异氰酸酯的质量比为(0.5~2):1;优选地,所述二异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、双环己基甲烷二异氰酸酯或四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合,进一步优选为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或双环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1~3任一项所述的水性聚氨酯树脂,其特征在于,所述二聚酸聚酯多元醇和扩链剂的质量比为(5~10):1;优选地,所述扩链剂包括亲水扩链剂;优选地,所述亲水扩链剂包括2,2

二羟甲基丙酸、2,2

二羟甲基丁酸或乙二胺基乙磺
酸钠中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述扩链剂包括醇类扩链剂;优选地,所述醇类扩链剂包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、己二醇、3

甲基

1,5

戊二醇或乙醇胺中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述扩链剂还包括胺类扩链剂;优选地,所述胺类扩链剂包括乙二胺。5.根据权利要求1~4任一项所述的水性聚氨酯树脂,其特征在于,所述催化剂和二聚酸聚酯多元醇的质量比为(0.00001~0.00005):1。6.根据权利要求1~5任一项所述的水性聚氨酯树脂,其特征在于,所述水性聚氨酯树脂的制备原料中还包括中和剂、溶剂或其他多元醇中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述中和剂包括三乙胺、氨水、n

甲基吗啉、n

乙基吗啉、n

甲基二乙醇胺或naoh中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述溶剂包括丙酮和/或丁酮;优选地,所述其他多元醇包括四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇或聚酯多元醇中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述其它多元醇的数均分子量为500~4000;优选地,所述水性聚氨酯树脂的制备原料中的所有多元醇中二聚酸聚酯多元醇的质量百分含量为50~100%且不等于100%。7.一种如权利要求1~6任一项所述水性聚氨酯的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:(1)将二聚酸聚酯多元醇、任选地其他多元醇、任选地扩链剂和任选地催化剂混合,加入二异氰酸酯进行反应,得到初始产物;(2)将步骤(1)得到的初始产物、扩链剂和任选地溶剂混合,加入催化剂进行反应,得到中间产物;(3)将步骤(2)得到的中间产物、任选地溶剂和任选地中和剂混合,加入去离子水分散,加入扩链剂进行反应,去除溶剂,得到所述水性聚氨酯树脂。8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述反应的温度为70~95℃;优选地,步骤(1)所述反应在常压条件下进行;优选地,步骤(1)所述反应的时间为2~4h;优选地,步骤(2)所述混合的温度为90~95℃;优选地,步骤(2)所述混合的时间为2~3h;优选地,步骤(2)所述反应的温度为60~65℃;优选地,步骤(2)所述反应的时间为2~3h。9.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述反应的温度不高于40℃;优选地,步骤(3)所述去除溶剂在真空度为

0.09~

0.1mpa的条件下进行。10.一种如权利要求1~6任一项所述的水性聚氨酯树脂在合成革中的应用。

技术总结
本发明提供一种水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用,所述水性聚氨酯树脂的制备原料包括二聚酸聚酯多元醇、二异氰酸酯、扩链剂和催化剂的组合;且所述二聚酸聚酯多元醇的制备原料包括二聚酸、二元醇和复合稳定剂的组合;通过在二聚酸聚酯多元醇的制备原料中添加复合稳定剂,使其酸度更低,分子量分布更窄;进一步在水性聚氨酯树脂的制备原料中添加上述二聚酸聚酯多元醇,在树脂中引入二聚酸分子链,可以使所述水性聚氨酯树脂具有优异的耐水解性、耐候性、耐磨性、耐热性以及力学性能;且可以克服固化速度慢的缺点,成膜后具有高透、高亮和附着力好的特性,满足合成革领域的需求。满足合成革领域的需求。


技术研发人员:赵波峰 蒋红梅 孙丽娟 唐劲松
受保护的技术使用者:上海华峰新材料研发科技有限公司
技术研发日:2021.10.21
技术公布日:2021/12/14
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