專利名稱：一種環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水性聚氨酯的制備方法，更具體地說涉及一種環(huán)氧化蓖麻油改性 的水性聚氨酯的制備方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯是一種高功能性樹脂，但傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯合成過程中需要大量的溶 劑，施工過程中也需要加入不少有機(jī)溶劑，溶劑的揮發(fā)和殘存在制品中的溶劑會(huì)對(duì)施工人 員和消費(fèi)者的健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，各國開始對(duì)VOC含量限制，水 性聚氨酯是以水替代有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)，具有明顯的環(huán)保價(jià)值，可以應(yīng)用于涂料、膠粘 劑、水性皮革涂飾劑、織物整理劑等方面，越來越受到人們的重視。聚酯(或聚醚)多元醇是生產(chǎn)PU樹脂主要原料之一，目前其基本上都是取自石 油資源。例如，拜耳(中國)有限公司CN 1621429A[2005.6. 1]，使用以芳香族酸酐為基 礎(chǔ)的聚酯多元醇和以脂肪族單一、二或多胺為基礎(chǔ)的聚環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷聚醚多元醇， 用于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。美國納幕爾杜郊公司CN1668668A[2005.9. 14]，使用芳族聚酯 多元醇；德國巴斯夫股份公司CN1656140A[2005. 8. 17]、煙臺(tái)萬華聚氨酯股份有限公司CN 1247656C[2006. 3. 29]，制備聚酯多元醇使用了己二酸、鄰(對(duì))苯二甲酸。但是，隨著全球 石油資源緊缺、價(jià)格上漲等問題的日益嚴(yán)峻，尋找合適的石油資源的替代品已成為關(guān)系著 國計(jì)民生的大問題。生物資源由于其可再生性，正得到全世界廣泛地關(guān)注，在各個(gè)領(lǐng)域中大 量使用生物質(zhì)資源也是科技、生產(chǎn)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。水性聚氨酯具有不燃、無毒、不污染環(huán)境、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有高強(qiáng)度、耐磨損、 使用安全等優(yōu)異性能。但是，純聚氨酯乳液存在著耐候性、耐熱性較差，粘接強(qiáng)度低等缺點(diǎn)， 限制了水性聚氨酯的推廣和應(yīng)用。因此，改性水性聚氨酯的耐水、耐溶劑、力學(xué)等性能成為 該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。環(huán)氧樹脂是水性聚氨酯改性材料中最重要的材料之一，其具有模量高、強(qiáng)度高和耐 化學(xué)性好、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠顯著提高水性聚氨酯的耐水、耐溶劑性能及拉伸強(qiáng)度等。另外，蓖麻油是一種可再生的天然脂肪酸的甘油三酸酯，脂肪酸中的主要成分為 蓖麻油酸[CH3(CH2)5CH(0H)CH2CH = CH(CH2)7COOH],約占88%。蓖麻油的羥基平均官能度 約為2. 7，羥值156 160mgK0H/g。易長海等人研究表明，蓖麻油替代部分聚醚(酯)多元 醇，可提高水性聚氨酯的內(nèi)交聯(lián)程度，進(jìn)而提高水性聚氨酯的耐水、力學(xué)等性能(化工新型 材料，2008，36 (11) :35 37·)。因此，如果能將環(huán)氧化的蓖麻油替代部分傳統(tǒng)聚醚(酯)多元醇制備水性聚氨酯， 不僅可以一定程度上緩解水性聚氨酯對(duì)石油資源的依賴，同時(shí)還可以將蓖麻油與環(huán)氧改性 二者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)于一身，進(jìn)一步提高水性聚氨酯的綜合性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供了一種環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，
4緩解了水性聚氨酯對(duì)石油資源的依賴程度，同時(shí)解決了其存在的產(chǎn)品耐水、耐化學(xué)、耐候等 性能較差的缺點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下(1)由異氰酸酯、聚醚或聚酯多元醇、催化劑及親水?dāng)U鏈 劑制備聚氨酯預(yù)聚物；(2)預(yù)聚體與多羥基化合物及環(huán)氧化蓖麻油的有機(jī)溶劑混合物，進(jìn) 行二次擴(kuò)鏈反應(yīng)制備環(huán)氧化蓖麻油改性的預(yù)聚體；(3)改性的預(yù)聚物與成鹽試劑反應(yīng)中和 成鹽；(4)成鹽后的預(yù)聚物加入到去離子水中高速乳化，同時(shí)加入擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈；(5)蒸餾脫 除有機(jī)溶劑，制得環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯乳液。本發(fā)明的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其包括以下步驟(A)在裝有攪拌器和回流冷凝管的反應(yīng)器中加入聚醚或聚酯多元醇和親水?dāng)U鏈 劑，于100 110°C下抽真空除水30 90min后，降溫至60 80°C加入異氰酸酯，然后滴 加催化劑，在60 80°C下攪拌反應(yīng)1 4小時(shí)，得到聚氨酯預(yù)聚體；(B)向預(yù)聚體中加入多羥基化合物、環(huán)氧化蓖麻油及有機(jī)溶劑，在50 80°C攪拌 反應(yīng)2 4小時(shí)，得到改性的聚氨酯預(yù)聚體；(C)將改性的聚氨酯預(yù)聚體降溫至30 60°C后加入成鹽試劑中和成鹽；(D)將中和成鹽后得到的預(yù)聚物在2000 6000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子水 中乳化10 20min，然后在20 40°C下加入擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)0. 5 2小時(shí)；(E)脫除有機(jī)溶劑后制得環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯乳液；其中所述的異氰酸酯、聚醚或聚酯多元醇、催化劑、親水?dāng)U鏈劑、多羥基化合物、環(huán) 氧化蓖麻油、成鹽試劑、擴(kuò)鏈劑及有機(jī)溶劑的用量質(zhì)量百分比配比如下異氰酸酯10ι 35%
聚醚或聚酯多元醇8 20%
催化劑0.05 0.
親水?dāng)U鏈劑1 8%
多羥基化合物1 10%
環(huán)氧化蓖麻油5 25%
成鹽試劑1 6%
擴(kuò)鏈劑0.2 3%
有機(jī)溶劑8 20%。本發(fā)明的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所 述的環(huán)氧化蓖麻油的羥值為100 180mgK0H/g，環(huán)氧值為3. 0 5. 1，酸值為0 5。本發(fā)明的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可 以是所述的異氰酸酯為四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸 酯、異佛爾酮二異氰酸酯、三甲基己烷二異氰酸酯、4，4’ - 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、甲苯 二異氰酸酯、對(duì)亞苯基二異氰酸酯和4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或兩種的混合 物。本發(fā)明的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可 以是所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、四甲基丁二胺或三亞乙基二胺。本發(fā)明的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可 以是所述的親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基乙酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二羥甲基戊酸、二
5羥基半酯、二氨基苯甲酸、氨基酸、環(huán)氧乙二醇、乙二氨基乙磺酸鈉和3-雙(羥基乙基)氨 基丙烷磺酸鈉中的一種或一種以上的混合物；所述的有機(jī)溶劑為丙酮、甲乙酮或二甲基甲 酰胺；所述的成鹽試劑為三乙胺、氨水或氫氧化鈉；所述的擴(kuò)鏈劑為乙二胺、對(duì)苯二胺、二 乙烯三胺、三乙烯四胺、己二胺、胼和異佛爾酮二胺中的一種或一種以上的混合物。本發(fā)明的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可 以是所述的多羥基化合物為乙二醇、丙二醇或1，4_ 丁二醇。本發(fā)明的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可 以是所述的步驟(E)中脫除有機(jī)溶劑的方法為蒸餾脫除，操作條件為30 58°C、0.1 0.5MPa。本發(fā)明的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可 以是所述的環(huán)氧化蓖麻油由天然蓖麻油經(jīng)催化劑、氧化劑催化氧化將蓖麻油分子鏈上的雙 鍵環(huán)氧化而制得；再進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的天然蓖麻油經(jīng)催化劑、氧化劑催化氧化進(jìn) 所用的催化劑為硫酸、磷酸、陽離子交換樹脂、酸性氧化鋁、磷鎢雜多酸季銨鹽、磷鉬雜多酸 季銨鹽或磷釩雜多酸季銨鹽中的一種；所用的氧化劑為雙氧水或氧氣。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下有益效果與目前已有的一些技術(shù)相比，本項(xiàng)發(fā)明采用環(huán)氧化改性的蓖麻油作為原料，解決 了環(huán)氧改性水性聚氨酯時(shí)，普通環(huán)氧樹脂(如E44、E51等)與異氰酸酯反應(yīng)效率低，改性產(chǎn) 物穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，并部分解決了聚氨酯對(duì)石油資源的依賴性，而且所制備的改性水性聚 氨酯生物降解性優(yōu)良，同時(shí)產(chǎn)品的耐水、耐化學(xué)、耐候等性能較教普通水性聚氨酯均有了較 大程度的提高。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1原料35. Og聚醚多元醇33. Og六亞甲基二異氰酸酯(HDI)3. 5g 二羥甲基丙酸(DMPA)0. 03g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)3. 8g 1,4-丁二醇40. Og環(huán)氧化蓖麻油32. Og 丙酮4. Ig 三乙胺(TEA)3. Og 乙二胺(EDA)200. Og去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入聚醚多元 醇、DMPA,于100°C下抽真空90min后，降溫至70°C左右加入HDI，滴加DBTDL，于70°C攪拌 反應(yīng)4小時(shí)，得到預(yù)聚體。向預(yù)聚體中加入1，4_ 丁二醇、環(huán)氧化蓖麻油及丙酮，于60°C攪拌 反應(yīng)3小時(shí)，得到改性的聚氨酯預(yù)聚體。改性聚氨酯預(yù)聚體降溫至50°C后加入TEA中和成 鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在2000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中進(jìn)行乳化約lOmin，
6然后在40°C下加入EDA擴(kuò)鏈1.5小時(shí)。最后在55°C、0. 2MPa真空度下減壓蒸出丙酮即得環(huán) 氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯分散液，所得的干膜不溶于甲乙酮及甲苯，吸水率為3 %，其 耐甲苯擦拭性可達(dá)900次，拉伸強(qiáng)度為150kg/cm2，模量為70kg/cm2，斷裂伸長率為40%。實(shí)施例2原料30. Og聚酯多元醇 32. 5g異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)6. 5g 二羥甲基乙酸0. Ig辛酸亞錫8. Og 乙二醇35. Og環(huán)氧化蓖麻油42. Og 丙酮9. 2g 氨水1.8g 對(duì)苯二胺289. Og去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入聚醚多元 醇、二羥甲基乙酸，于105°C下抽真空60min后，降溫至80°C左右加入IPDI，滴加辛酸亞 錫，于80°C攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到預(yù)聚體。向預(yù)聚體中加入乙二醇、環(huán)氧化蓖麻油及丙酮， 于70°C攪拌反應(yīng)2小時(shí)，得到改性的聚氨酯預(yù)聚體。改性預(yù)聚體降溫至55°C后加入氨水 中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在4000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中進(jìn)行乳化 約lOmin，然后在40°C下加入對(duì)苯二胺擴(kuò)鏈0. 5小時(shí)。最后在58°C、0. 2MPa真空度下減壓 蒸出丙酮，制得環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯。產(chǎn)品硬度(鉛筆硬度)2H，耐水性(涂膜 50°C，120小時(shí))不起泡、無脫落，附著力(劃格法)< 1，耐醇性(涂膜500g壓力下，擦洗 600次)不露底。實(shí)施例3原料40. 2g聚醚多元醇36. 3g 4，4，- 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)7. 8g 二羥甲基丁酸(DMBA)0. Ig四甲基丁二胺6. 4g 1,4-丁二醇30. Og環(huán)氧化蓖麻油50. Og 丙酮6. 8g氫氧化鈉1.6g 二乙烯三胺264. 6g去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入聚醚多元 醇、DMBA,于110°C下抽真空30min后，降溫至75°C左右加入MDI，滴加四甲基丁二胺，于 75°C攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到預(yù)聚體。向預(yù)聚體中加入1，4_ 丁二醇、環(huán)氧化蓖麻油、環(huán)氧化蓖
7麻油及丙酮，于70°C攪拌反應(yīng)2小時(shí)，得到改性的聚氨酯預(yù)聚體。改性聚氨酯預(yù)聚體降溫 至45°C后加入氫氧化鈉中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在3000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到 去離子去中進(jìn)行乳化約lOmin，然后在0°C下加入二乙烯三胺擴(kuò)鏈1. 5小時(shí)。最后在58°C、 0. 2MPa真空度下減壓蒸出丙酮，制得環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯。產(chǎn)品硬成膜后耐熱 性(140°C鋼板，4小時(shí))無變化，耐候性(_30°C 100°C，冷熱循環(huán)300次)無脫落、無起皮。實(shí)施例4原料50. Og聚醚多元醇56. Og甲苯二異氰酸酯(TDI)8. 6g 二羥甲基戊酸0.06g三亞乙基二胺7. 8g 1,4-丁二醇33. Og環(huán)氧化蓖麻油75. Og 甲乙酮12. Og 三乙胺(TEA)2. 7g三乙烯四胺281. Og去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入聚醚多元 醇、二羥甲基戊酸，于110°c下抽真空45min后，降溫至75°C左右加入TDI，滴加三亞乙基二 胺，于75°C攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到預(yù)聚體。向預(yù)聚體中加入1，4_ 丁二醇、環(huán)氧化蓖麻油及甲 乙酮，于70°C攪拌反應(yīng)2小時(shí)，得到改性的聚氨酯預(yù)聚體。改性聚氨酯預(yù)聚體降溫至45°C 后加入TEA中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在3000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中 進(jìn)行乳化約lOmin，然后在10°C下加入三乙烯四胺擴(kuò)鏈1. 5小時(shí)。最后在58°C、0. 09MPa真 空度下減壓蒸出丙酮，制得環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯。產(chǎn)品拉伸強(qiáng)度42.6MPa，斷裂 伸長率28%，耐水性(涂膜60°C，200小時(shí))不起泡、不脫落，耐化學(xué)性(10%酸溶液，10% 堿溶液或100%乙醇溶液，涂膜浸泡24小時(shí)，無變化)。實(shí)施例5原料40. 3g聚醚多元醇28. Og六亞甲基二異氰酸酯(HDI)42. Og異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)12. Og 氨基酸0.9g異佛爾酮二胺0. 08g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)3. 8g 1,4-丁二醇20. Og環(huán)氧化蓖麻油40. Og 丙酮8. Og環(huán)氧乙二醇10. Og 二氨基苯甲酸
8
22. 6g 三乙胺(TEA)548. 4g去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入聚醚多元 醇、氨基酸、二氨基苯甲酸和環(huán)氧乙二醇，于105°C下抽真空45min后，降溫至75°C左右加入 HDI及IPDI，滴加DBTDL，于75°C攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到預(yù)聚體。向預(yù)聚體中加入1，4_ 丁二 醇、環(huán)氧化蓖麻油及丙酮，于65°C攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到改性的聚氨酯預(yù)聚體。改性聚氨酯 預(yù)聚體降溫至45°C后加入TEA中和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在2000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切 分散到去離子去中進(jìn)行乳化約lOmin，然后在30°C下加入EDA擴(kuò)鏈1.5小時(shí)。最后在55°C、 0. 2MPa真空度下減壓蒸出丙酮即得環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯分散液，所得的干膜不 溶于甲乙酮及甲苯，其耐甲苯擦拭性可達(dá)1000次，拉伸強(qiáng)度為160kg/cm2，模量為42kg/cm2， 斷裂伸長率為60%。實(shí)施例6原料40. Og聚酯多元醇40. 8g六亞甲基二異氰酸酯(HDI)29. 6g十二亞甲基二異氰酸酯8. 4g 二羥甲基丙酸(DMPA)0. 03g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)7. 8g 1，4-丁二醇45. Og環(huán)氧化蓖麻油75. Og 甲乙酮7. 8g 三乙胺(TEA)0.9g 乙二胺(EDA)1.2g 胼0.7g三乙烯四胺538. 2g去離子水在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計(jì)的玻璃反應(yīng)器中，加入聚醚多元 醇、DMPA，于105°C下抽真空60min后，降溫至70°C左右加入IPDI，滴加DBTDL，于70°C攪拌 反應(yīng)5小時(shí)，得到預(yù)聚體。向預(yù)聚體中加入1，4_ 丁二醇、環(huán)氧化蓖麻油及甲乙酮，于70°C 攪拌反應(yīng)2小時(shí)，得到改性的聚氨酯預(yù)聚體。改性聚氨酯預(yù)聚體降溫至50°C后加入TEA中 和成鹽。將中和后所得的預(yù)聚物在5000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中進(jìn)行乳化約 lOmin，在30°C下加入EDA、胼及三乙烯四胺擴(kuò)鏈1. 2小時(shí)，然后在10°C下加入三乙烯四胺 擴(kuò)鏈1. 5小時(shí)。最后在58°C、0. 09MPa真空度下減壓蒸出丙酮，制得環(huán)氧化蓖麻油改性的水 性聚氨酯。產(chǎn)品拉伸強(qiáng)度50. 6MPa,斷裂伸長率25%，耐水性(涂膜60°C，200小時(shí))不起 泡、不脫落，耐化學(xué)性(15%酸溶液，15%堿溶液或100%乙醇溶液，涂膜浸泡24小時(shí)，無變 化)。
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權(quán)利要求
一種環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于包括以下步驟(A)在裝有攪拌器和回流冷凝管的反應(yīng)器中加入聚醚或聚酯多元醇和親水?dāng)U鏈劑，于100～110℃下抽真空除水30～90min后，降溫至60～80℃加入異氰酸酯，然后滴加催化劑，在60～80℃下攪拌反應(yīng)1～4小時(shí)，得到聚氨酯預(yù)聚體；(B)向預(yù)聚體中加入多羥基化合物、環(huán)氧化蓖麻油及有機(jī)溶劑，在50～80℃攪拌反應(yīng)2～4小時(shí)，得到改性的聚氨酯預(yù)聚體；(C)將改性的聚氨酯預(yù)聚體降溫至30～60℃后加入成鹽試劑中和成鹽；(D)將中和成鹽后得到的預(yù)聚物在2000～6000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子水中乳化10～20min，然后在20～40℃下加入擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)0.5～2小時(shí)；(E)脫除有機(jī)溶劑后制得環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯乳液；其中所述的異氰酸酯、聚醚或聚酯多元醇、催化劑、親水?dāng)U鏈劑、多羥基化合物、環(huán)氧化蓖麻油、成鹽試劑、擴(kuò)鏈劑及有機(jī)溶劑的用量質(zhì)量百分比配比如下異氰酸酯10～35％聚醚或聚酯多元醇8～20％催化劑 0.05～0.2％親水?dāng)U鏈劑 1～8％多羥基化合物1～10％環(huán)氧化蓖麻油5～25％成鹽試劑1～6％擴(kuò)鏈劑 0.2～3％有機(jī)溶劑8～20％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于所 述的環(huán)氧化蓖麻油的羥值為100 180mgK0H/g，環(huán)氧值為3. 0 5. 1，酸值為0 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于所 述的異氰酸酯為四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、異佛 爾酮二異氰酸酯、三甲基己烷二異氰酸酯、4，4’ - 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸 酯、對(duì)亞苯基二異氰酸酯和4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或兩種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于所 述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、四甲基丁二胺或三亞乙基二胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于 所述的親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基乙酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二羥甲基戊酸、二羥基 半酯、二氨基苯甲酸、氨基酸、環(huán)氧乙二醇、乙二氨基乙磺酸鈉和3-雙(羥基乙基)氨基丙 烷磺酸鈉中的一種或一種以上的混合物；所述的有機(jī)溶劑為丙酮、甲乙酮或二甲基甲酰胺； 所述的成鹽試劑為三乙胺、氨水或氫氧化鈉；所述的擴(kuò)鏈劑為乙二胺、對(duì)苯二胺、二乙烯三 胺、三乙烯四胺、己二胺、胼和異佛爾酮二胺中的一種或一種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于所 述的多羥基化合物為乙二醇、丙二醇或1，4_ 丁二醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于所 述的步驟(E)中脫除有機(jī)溶劑的方法為蒸餾脫除，操作條件為30 58°C、0. 1 0. 5MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于所 述的環(huán)氧化蓖麻油由天然蓖麻油經(jīng)催化劑、氧化劑催化氧化將蓖麻油分子鏈上的雙鍵環(huán)氧 化而制得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于所 述的催化劑為硫酸、磷酸、陽離子交換樹脂、酸性氧化鋁、磷鎢雜多酸季銨鹽、磷鉬雜多酸季 銨鹽或磷釩雜多酸季銨鹽中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，其特征在于 所述的氧化劑為雙氧水或氧氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯的制備方法，緩解了水性聚氨酯對(duì)石油資源的依賴程度，同時(shí)解決了其存在的產(chǎn)品耐水、耐化學(xué)、耐候等性能較差的缺點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下(1)由異氰酸酯、聚醚或聚酯多元醇、催化劑及親水?dāng)U鏈劑制備聚氨酯預(yù)聚物；(2)預(yù)聚體與多羥基化合物及環(huán)氧化蓖麻油的有機(jī)溶劑混合物，進(jìn)行二次擴(kuò)鏈反應(yīng)制備環(huán)氧化蓖麻油改性的預(yù)聚體；(3)改性的預(yù)聚物與成鹽試劑反應(yīng)中和成鹽；(4)成鹽后的預(yù)聚物加入到去離子水中高速乳化，同時(shí)加入擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈；(5)蒸餾脫除有機(jī)溶劑，制得環(huán)氧化蓖麻油改性的水性聚氨酯乳液。
文檔編號(hào)C08G18/36GK101967222SQ20101028610
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月19日
發(fā)明者史以俊, 羅振揚(yáng), 蔣劍春 申請(qǐng)人:中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所;南京林業(yè)大學(xué)