專(zhuān)利名稱(chēng)：一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液及其制備方法，屬于化工產(chǎn)品及其 制備方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水性聚氨酯是相對(duì)于溶劑型聚氨酯而言的，它是聚氨酯粒子分散在連續(xù)相 (水)中的二元膠體體系。水性聚氨酯以水為介質(zhì)，施工條件好，生產(chǎn)與應(yīng) 用安全，具有明顯的環(huán)保價(jià)值，同時(shí)，水便宜易得，故能明顯降低產(chǎn)品成本， 因而已越來(lái)越引起人們的重視。陽(yáng)離子型水性聚氨酯所含的親水基團(tuán)是陽(yáng)離子，根據(jù)其結(jié)構(gòu)可以分為胺鹽 型和季銨鹽型。與陰離子型水性聚氨酯有所不同的是，陽(yáng)離子型水性聚氨酯 在預(yù)聚體的制備過(guò)程中引入叔胺基團(tuán)，再用酸中和，也可以用鹵代烷將大分 子鏈上的叔胺基轉(zhuǎn)化為季銨鹽，在均化器中攪拌分散乳化成陽(yáng)離子型水性聚 氨酯。陽(yáng)離子水性聚氨酯分散液對(duì)含陰離子的基質(zhì)如玻璃、皮革等有很好的 粘附性，對(duì)水的硬度不敏感，可以在酸性條件下使用，陽(yáng)離子體系同時(shí)具有 防污功效。用于制備水性聚氨酯的異氰酸酯有脂肪族異氰酸酯與芳香族異氰酸酯，由 于脂肪族異氰酸酯的價(jià)格較高，提高了水性聚氨酯的成本，從而限制了水性聚氨酯的應(yīng)用。芳香族異氰酸酯如亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)和甲苯二 異氰酸酯(TDI)產(chǎn)量較大，可用于對(duì)黃變要求不高的水性聚氨酯應(yīng)用領(lǐng)域， MDI各異構(gòu)體蒸汽壓較低，常溫?fù)]發(fā)性遠(yuǎn)小于TDI，可以取代TDI，可以發(fā)展 成為生產(chǎn)水性聚氨酯的主要原料。根據(jù)取代基NCO的位置，MDI有三種異構(gòu)體，分別是2，4-MDI， 4，4_MDI, 和2，2-MDI，常見(jiàn)的MDI-100為4,4-MDI含量為98 100X的MDI， MDI-50為 2, 4-MDI/4, 4-MDI含量比例約在40/60 60/40并含有少量2， 2-MDI的MDI異構(gòu) 體混合物。液化MDI為碳化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯，其組成為 4,4-MDI、 2，4-MDI、碳二亞胺、脲酮亞胺、多聚體，其中要求NCO含量為 28. 13%-29. 35%之間，二環(huán)總量為66. 4%-70. 5%之間，2， 4-MDI含量為 0. 68%-3. 21%之間，官能度2. 05 2. 15。碳化二亞胺改性MDI結(jié)晶析出點(diǎn)一般在10 15"C間，常溫下為液態(tài)，可在常溫下貯存和應(yīng)用。加入少量的液化MDI， 其中引入的微量交聯(lián)結(jié)構(gòu)可使制得的乳液具有更好的穩(wěn)定性，提高成膜物質(zhì) 的耐溶劑性和耐水性，引入碳化二亞胺結(jié)構(gòu)提高了膠膜的水解穩(wěn)定性，而 2，4-MDI的存在也增加制品的柔韌性，提高斷裂伸長(zhǎng)率，使樣品具有良好的彈 性性能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種采用亞甲基二苯基二異氰酸酯和碳化二亞胺 改性二苯基甲烷二異氰酸酯的混合異氰酸酯組分制造的陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液，且提供一種提高乳液粒子穩(wěn)定性、膠膜耐水性、耐溶劑性和低污染環(huán)保 的陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液的制備方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液，其特殊之處在于，其原料成分 包括1) 10 40質(zhì)量份的不同異構(gòu)體含量的二苯基甲烷二異氰酸酯與碳化二亞 胺改性二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物；2) 26 82質(zhì)量份的多元醇；3) (Tl質(zhì)量份有機(jī)錫催化劑；4) 1 20質(zhì)量份小分子擴(kuò)鏈劑組合物，其中至少包含25% 100%的可以提供羥基并含有鹵素元素、叔胺的擴(kuò)鏈劑；5) 1 13質(zhì)量份的中和劑；為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的異氰酸酯混合物為90 100%的至少 含有98% 4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯的二苯基甲烷二異氰酸酯異構(gòu)體混合物 和0 10%的碳化二亞胺改性二苯基甲垸二異氰酸酯的組合物。也可以是 90 100%的2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯含量45 55%的二苯基甲垸二異氰酸酯 異構(gòu)體混合物和0 10%的碳化二亞胺改性二苯基甲垸二異氰酸酯的組合物。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述多元醇為分子量在800 3000之間的 聚氧化亞乙基多醇、聚氧化亞丙基多醇、聚氧化亞乙基亞丙基共聚醚多醇、 聚四氫呋喃聚醚、聚酯多醇、聚已內(nèi)酯多醇、聚碳酸酯多醇。所述小分子擴(kuò) 鏈劑組合物由0 80%的二元醇與20 100%的提供羥基并含有鹵素元素、叔胺的 擴(kuò)鏈劑組成。所述小分子擴(kuò)鏈劑中的二元醇可以是乙二醇、丙二醇、1，4-丁 二醇、戊二醇、已二醇、 一縮二乙二醇、新戊二醇。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述可提供羥基的親水?dāng)U鏈劑為含有鹵素元素、叔胺的擴(kuò)鏈劑，常用的有N-甲基二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、乙 醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺。優(yōu)選N-甲基二乙醇胺。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述使擴(kuò)鏈劑中叔胺季胺化的中和劑為無(wú) 機(jī)酸類(lèi)，如鹽酸、硝酸，和有機(jī)酸類(lèi)，有乙酸、丙酸、氯醋酸、乙醇酸、 丙烯酸、甲基丙烯酸。優(yōu)選乙酸。適合本發(fā)明的有機(jī)錫催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、三乙胺、二 亞乙烯三胺。優(yōu)選二月桂酸二丁基錫。上述陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液的制備方法，包括如下步驟首先按照需要的配比將多元醇組合物加入反應(yīng)器在110-12(TC抽真空一 小時(shí)以上，然后將不同異構(gòu)體含量的二苯基甲烷二異氰酸酯與碳化二亞胺改 性二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物以及有機(jī)錫催化劑加入反應(yīng)器中，在60 90°C (優(yōu)選75 80°C )氮?dú)獗Ｗo(hù)下預(yù)聚反應(yīng)1 2. 5小時(shí)(優(yōu)選1. 5 2小時(shí))， 合成具有端異氰酸酯基的預(yù)聚體;上述反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至40 55°C，分兩步加入稀釋劑丁酮，此稀釋劑只起 到稀釋體系黏度的作用并不參加反應(yīng)，并且在聚合反應(yīng)結(jié)束后會(huì)脫除掉，第 一步是取40 80%的稀釋劑與小分子擴(kuò)鏈劑混合后分兩次加入反應(yīng)體系，第二 步是在小分子擴(kuò)鏈劑與異氰酸酯反應(yīng)結(jié)束時(shí)加入剩余稀釋劑，稀釋至固含量 為50 80% (優(yōu)選60%)，冷凝回流，加入小分子擴(kuò)鏈劑及親水?dāng)U鏈劑，在 60 9(TC氮?dú)獗Ｗo(hù)下擴(kuò)鏈反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度為55 70'C (優(yōu)選60 65'C)， 反應(yīng)時(shí)間0. 5 1. 5小時(shí)(優(yōu)選1小時(shí));反應(yīng)產(chǎn)物冷卻到45t:以下，將中和劑乙酸加入反應(yīng)器中，完成成鹽反應(yīng)， 同時(shí)調(diào)節(jié)PH值為5 7 (優(yōu)選5 5.6)后，在攪拌速率為500 10000r/m (優(yōu) 選^2000r/m)的攪拌機(jī)下勻速加入去離子水，最后除去稀釋劑，制得陽(yáng)離子 水性聚氨酯乳液。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用不同異構(gòu)體含量的二苯基甲垸二異氰酸酯和碳化二 亞胺改性二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物，在聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中引入輕微交 聯(lián)結(jié)構(gòu)，提高了膠膜的耐溶劑性、耐水性和拉伸強(qiáng)度，引入碳化二亞胺結(jié)構(gòu) 提高了膠膜的水解穩(wěn)定性，同時(shí)引入2,4-MDI提高了膠膜的斷裂伸長(zhǎng)率和彈 性性能。本發(fā)明的陽(yáng)離子水性乳液可作為涂層劑、粘合劑等應(yīng)用于紡織、皮革、涂 料、膠粘劑、木材加工、建筑、印染等行業(yè)。本發(fā)明突出的實(shí)質(zhì)特點(diǎn)和進(jìn)步可以從下述的實(shí)施例中得以進(jìn)一步體現(xiàn)。應(yīng) 指出它們并不對(duì)本發(fā)明作任何限制。
具體實(shí)施方式
以下給出本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，用來(lái)對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。 陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液的制備方法，包括如下步驟首先將26 82質(zhì)量份的多元醇組合物真空脫水，再加入10 40質(zhì)量份 的異氰酸酯組合物與0 1質(zhì)量份有機(jī)錫催化劑，在60 9(TC氮?dú)獗Ｗo(hù)下預(yù)聚 反應(yīng)1 2. 5小時(shí)合成具有端異氰酸酯基的預(yù)聚體，將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻到40'C以 下，隨后加入1 20質(zhì)量份溶解在稀釋劑中分子量在62 400間的小分子擴(kuò)鏈 劑組合物，在60 9(TC氮?dú)獗Ｗo(hù)下擴(kuò)鏈反應(yīng)0.5 1.5小時(shí)得到產(chǎn)物，隨后加入 1 13質(zhì)量份的中和劑中和混合物并調(diào)節(jié)混合物pH值在一個(gè)范圍，將上述混 合物在水中分散乳化，最后除去稀釋劑，得到穩(wěn)定的陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液。 實(shí)施例1將42. 50g聚四氫呋喃多元醇(PTMEG) (Mn=2000)在110 120。C真空度 為0. 09MPa脫水lh，然后加入配有溫度計(jì)、攪拌棒、回流冷凝管的三口燒瓶 中，通N2保護(hù)，恒溫至70。C，加入IO. 50g固體MDI (4， 4-MDI含量為98% ) 及1.12g碳化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯，半個(gè)小時(shí)后加入0. 10g 二丁基錫二月桂酸酯，8(TC反應(yīng)2h，冷卻至55t:，分步加入適量丁酮稀釋至 固含量為60%，冷凝回流，加入2.38gN—甲基二乙醇胺(N-MDEA)(用少量 丁酮溶解)，反應(yīng)lh。將反應(yīng)器的溫度降至45r以下，加入2.00ml乙酸，反 應(yīng)0.5h，同時(shí)加入5X的稀鹽酸調(diào)節(jié)PH二5 6。將該預(yù)聚物冷卻至室溫，勻 速加入去離子水300g，在攪拌速率為2000r/m下制得固含量大約為20。％的水 性聚氨酯乳液。 實(shí)施例2將23.33g聚四氫呋喃多元醇(PTMEG) (Mn=1000)在110 120。C真空度 為0. 09MPa脫水lh，然后加入配有溫度計(jì)、攪拌棒、回流冷凝管的三口燒瓶 中，通N2保護(hù)，恒溫至70。C，加入11.2g固體MDI (2，4-MDI含量為47%) 及1.50g碳化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯，半個(gè)小時(shí)后加入0. 12g 二丁基錫二月桂酸酯，8(TC反應(yīng)2h，冷卻至55X:,分步加入適量丁酮稀釋至 固含量為70%，冷凝回流，加入2.38gN-甲基二乙醇胺(N-MDEA)(用少量丁 酮溶解)，反應(yīng)lh。將反應(yīng)器的溫度降至45'C以下，加入2. 15ml乙酸，反應(yīng)0.5h，同時(shí)加入5%的稀鹽酸調(diào)節(jié)PH=5 6。將該預(yù)聚物冷卻至室溫，勻速 加入去離子水210g,在攪拌速率為2000r/m下制得固含量大約為20%的水性聚氨酯乳液。 實(shí)施例3將80. OOg聚丙二醇(PPG) (Mn=4000)在110 120。C真空度為0. 09MPa 脫水lh，然后加入配有溫度計(jì)、攪拌棒、回流冷凝管的三口燒瓶中，通N2保 護(hù)，恒溫至70。C，加入12.53g固體MDI (2， 4-MDI含量為47% )及1.05g碳 化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯，8(TC反應(yīng)2h，冷卻至55'C，分步加 入適量丁酮稀釋至固含量為60%，冷凝回流，加入2.58gN-甲基二乙醇胺(用 少量丁酮溶解)，反應(yīng)lh。將反應(yīng)器的溫度降至45。C以下，加入3.00ml乙酸， 反應(yīng)0.5h，同時(shí)加入5X的稀鹽酸調(diào)節(jié)PH二5.5。將該預(yù)聚物冷卻至室溫，勻 速加入去離子水500g，在攪拌速率為2000r/m下制得固含量大約為20%的水 性聚氨酯乳液。 實(shí)施例4將82.20g聚已內(nèi)酯多元醇(Mn=2000)在110 120。C真空度為0. 09MPa 脫水lh，然后加入配有溫度計(jì)、攪拌棒、回流冷凝管的三口燒瓶中，通&保 護(hù)，恒溫至70。C，加入15.24g固體MDI (2， 4-MDI含量為47% )及1.52g碳 化二亞胺改性的二苯基甲垸二異氰酸酯，8(TC反應(yīng)2h，冷卻至55。C，加入適 量丁酮稀釋至固含量為60°%，冷凝回流，加入2. 38gN-甲基二乙醇胺(N-MDEA) (用少量丁酮溶解)及0.90gl.4—丁二醇，反應(yīng)lh。將反應(yīng)器的溫度降至45 。C以下，加入2.34ml乙酸，反應(yīng)0.5h，同時(shí)加入5%的稀鹽酸調(diào)節(jié)PH=5. 5。 將該預(yù)聚物冷卻至室溫，勻速加入去離子水500g，在攪拌速率為2000r/m下 制得固含量大約為20%的水性聚氨酯乳液。 實(shí)施例5將20. OOg聚氧化亞丙基二元醇(Mn=2000)及40. OOg聚四氫呋喃(Mn =2000)在110 120'C真空度為0.09MPa脫水lh，然后加入配有溫度計(jì)、攪 拌棒、回流冷凝管的三口燒瓶中，通N2保護(hù)，恒溫至70。C，加入15.53g固體 MDI (4,4-MDI含量為98X)及1. 08g碳化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸 酯，80'C反應(yīng)2h，冷卻至55'C，加入適量丁酮稀釋至固含量為65%，冷凝回 流，加入3.59gN-甲基二乙醇胺(N-MDEA)(用少量丁酮溶解)，反應(yīng)lh。將 反應(yīng)器的溫度降至45'C以下，加入1.85g乙酸，反應(yīng)0.5h，同時(shí)加入5%的 稀鹽酸調(diào)節(jié)PH二5 6。將該預(yù)聚物冷卻至室溫，勻速加入去離子水450g，在攪拌速率為2000r/m下制得固含量大約為20%的水性聚氨酯乳液。 實(shí)施例6將63. 5g聚己內(nèi)酯多元醇(Mn=2000)在110 120。C真空度為0. 09MPa 脫水lh，然后加入配有溫度計(jì)、攪拌棒、回流冷凝管的三口燒瓶中，通N2保 護(hù)，恒溫至70。C，加入12.4g固體MDI (4， 4—含量為98%)及1.00g碳化 二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯，8(TC反應(yīng)2h，冷卻至55'C，加入適量 丁酮稀釋至固含量為60%，冷凝回流，加入1. 19gN-甲基二乙醇胺(N-MDEA) (用少量丁酮溶解)及0.58gl.4 — 丁二醇，反應(yīng)lh。將反應(yīng)器的溫度降至45 。C以下，加入2ml乙酸，反應(yīng)0.5h，同時(shí)加入5%的稀鹽酸調(diào)節(jié)1^=5 6。 將該預(yù)聚物冷卻至室溫，勻速加入去離子水400g，在攪拌速率為2000r/m下 制得固含量大約為20%的水性聚氨酯乳液。 實(shí)施例7將21. 26g聚乙二醇酯(Mn=2000)及20. OOg聚四氫呋喃(Mn = 2000) 在110 12CTC真空度為0.09MPa脫水lh，然后加入配有溫度計(jì)、攪拌棒、回 流冷凝管的三口燒瓶中，通N2保護(hù)，恒溫至7(TC，加入13.21g固體MDI (4， 4一含量為98%)及1. 54g碳化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯，8(TC反 應(yīng)2h，冷卻至55°C，加入適量丁酮稀釋至固含量為60%，冷凝回流，加入 2.84gN-甲基二乙醇胺(N-MDEA)(用少量丁酮溶解)，反應(yīng)lh。將反應(yīng)器的溫 度降至45。C以下，加入2.82ml乙酸，反應(yīng)0. 5h，同時(shí)加入5%的稀鹽酸調(diào)節(jié) PH=5 6。將該預(yù)聚物冷卻至室溫，勻速加入去離子水300g，在攪拌速率為 2000r/m下制得固含量大約為20%的水性聚氨酯乳液。 實(shí)施例8將50. 34g聚丙烯酸酯多元醇(Mn二2000)在110 120。C真空度為0. 09MPa 脫水lh，然后加入配有溫度計(jì)、攪拌棒、回流冷凝管的三口燒瓶中，通&保 護(hù)，恒溫至70。C，加入18. 32g固體MDI (4， 4-MDI含量為98% )及1.22g碳 化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯，8(TC反應(yīng)2h，冷卻至55。C，加入適 量丁酮稀釋至固含量為60%，冷凝回流，加入4. 12gN-甲基二乙醇胺(N-MDEA) (用少量丁酮溶解)及2. 17g丙二醇，反應(yīng)lh。將反應(yīng)器的溫度降至45"C以 下，加入3.69g乙酸，反應(yīng)0.5h，同時(shí)加入5X的稀鹽酸調(diào)節(jié)PH二5 6。將 該預(yù)聚物冷卻至室溫，勻速加入去離子水350g，在攪拌速率為2000r/m下制 得固含量大約為20%的水性聚氨酯乳液。 實(shí)施例9將42. 94g聚碳酸酯多元醇(Mn=2000)在110 12(TC真空度為0. 09MPa 脫水lh，然后加入配有溫度計(jì)、攪拌棒、回流冷凝管的三口燒瓶中，通&保 護(hù)，恒溫至70。C，加入13.98g固體MDI (2， 4-MDI含量為47% )及1.50g碳 化二亞胺改性的二苯基甲垸二異氰酸酯，8(TC反應(yīng)2h，冷卻至55。C，加入適 量丁酮稀釋至固含量為70%，冷凝回流，加入4. 76gN-甲基二乙醇胺(N-MDEA) (用少量丁酮溶解)，反應(yīng)lh。將反應(yīng)器的溫度降至45-C以下，加入4ml乙 酸，反應(yīng)0.5h，同時(shí)加入5X的稀鹽酸調(diào)節(jié)PH二5 6。將該預(yù)聚物冷卻至室 溫，勻速加入去離子水300g，在攪拌速率為2000r/m下制得固含量大約為20 %的水性聚氨醋乳液。
權(quán)利要求
1.一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液，其特征在于，其原料成分包括1)10～40質(zhì)量份的不同異構(gòu)體含量的二苯基甲烷二異氰酸酯與碳化二亞胺改性二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物；2)26～82質(zhì)量份的多元醇；3)0~1質(zhì)量份有機(jī)錫催化劑；4)1~20質(zhì)量份小分子擴(kuò)鏈劑組合物，其中至少包含25％~100％的可以提供羥基并含有鹵素元素、叔胺的擴(kuò)鏈劑；5)1～13質(zhì)量份的中和劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液，其特征在于所述 異氰酸酯混合物是90 100%的至少含有98% 4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯的二 苯基甲垸二異氰酸酯異構(gòu)體混合物和0 10%的碳化二亞胺改性二苯基甲烷二 異氰酸酯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液，其特征在于所述 二苯基甲烷二異氰酸酯混合物是90 100%的2，4-二苯基甲垸二異氰酸酯含量 為45 55°/。的二苯基甲烷二異氰酸酯異構(gòu)體混合物和0 10%的碳化二亞胺改性 二苯基甲垸二異氰酸酯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液，其特征在于所述 多元醇組合物是分子量在80CT3000之間的聚氧化亞乙基多醇、聚氧化亞丙基 多醇、聚氧化亞乙基亞丙基共聚醚多醇、聚四氫呋喃聚醚、聚酯多醇、聚已 內(nèi)酯多醇、聚碳酸酯多醇中的一種或一種以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液，其特征在于所述 小分子擴(kuò)鏈劑組合物由0 80%的二元醇與20 100%的提供羥基并含有鹵素元 素、叔胺的擴(kuò)鏈劑組成，所述二元醇是乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、戊二 醇、已二醇、 一縮二乙二醇、新戊二醇中的一種或一種以上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液，其特征在于所述提 供羥基的親水?dāng)U鏈劑為含有鹵素元素、叔胺的擴(kuò)鏈劑，為N-甲基二乙醇胺、 N，N-二甲基乙醇胺、乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液，其特征在于使擴(kuò) 鏈劑中叔胺季胺化的中和劑為無(wú)機(jī)酸類(lèi)，如鹽酸、硝酸，和有機(jī)酸類(lèi)，有 乙酸、丙酸、氯醋酸、乙醇酸，甲基丙烯酸中的一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液，其特征在于所述 有機(jī)錫催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、三乙胺、二亞乙烯三胺中的一種。
9. 權(quán)利1-8中任一權(quán)利要求所述的一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液的制備方 法，其特征在于包括如下步驟首先按照需要的配比將多元醇組合物加入反應(yīng)器在110-120'C抽真空一 小時(shí)以上，然后將不同異構(gòu)體含量的二苯基甲垸二異氰酸酯與碳化二亞胺改 性二苯基甲垸二異氰酸酯的混合物以及有機(jī)錫催化劑加入反應(yīng)器中，在60 9(TC氮?dú)獗Ｗo(hù)下預(yù)聚反應(yīng)1 2. 5小時(shí)，合成具有端異氰酸酯基的預(yù)聚體；上述反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至40 55'C，分步加入稀釋劑稀釋至固含量為50 80 %,冷凝回流，加入小分子擴(kuò)鏈劑及親水?dāng)U鏈劑，在60 9(TC氮?dú)獗Ｗo(hù)下擴(kuò)鏈 反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度為55 70°C，反應(yīng)時(shí)間0.5 1.5小時(shí)；反應(yīng)產(chǎn)物冷卻到45"C以下，將中和劑加入反應(yīng)器中，完成成鹽反應(yīng)，同 時(shí)調(diào)節(jié)PH值為5 7后，在攪拌速率為500 10000r/m的攪拌機(jī)下勻速加入 去離子水，最后除去稀釋劑，制得陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液的制備方法，其特 征在于所述分步加入稀釋劑是分兩步加入，第一步是取40 80%的稀釋劑與小 分子擴(kuò)鏈劑混合后分兩次加入反應(yīng)體系，第二步是在小分子擴(kuò)鏈劑與異氰酸 酯反應(yīng)結(jié)束時(shí)加入剩余稀釋劑；加入中和劑中和后，混合物的pH值范圍為
全文摘要
本發(fā)明涉及陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液及制備方法，屬化工產(chǎn)品及制備方法技術(shù)領(lǐng)域。原料異氰酸酯混合物及多元醇、有機(jī)錫催化劑、擴(kuò)鏈劑、中和劑。制備多元醇加入反應(yīng)器真空脫水，異氰酸酯混合物及有機(jī)錫催化劑加入，預(yù)聚反應(yīng)，合成具有端異氰酸酯基的預(yù)聚體；冷卻加入稀釋劑稀釋?zhuān)淠亓?，加入擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈反應(yīng)得混合物；冷卻，中和劑加入，完成成鹽反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH值，加入去離子水分散乳化，制得陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液。本發(fā)明引入微交聯(lián)結(jié)構(gòu)提高膠膜的耐溶劑性，耐水性和拉伸強(qiáng)度，引入碳化二亞胺結(jié)構(gòu)提高膠膜的水解穩(wěn)定性，引入2，4-MDI提高膠膜的斷裂伸長(zhǎng)率和彈性性能。
文檔編號(hào)C08G18/65GK101235130SQ20081001466
公開(kāi)日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者丁建生, 紅 張, 張振威, 隋東武, 黃岐善 申請(qǐng)人:煙臺(tái)萬(wàn)華聚氨酯股份有限公司