專利名稱：一種由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備水性聚氨酯的方法，更具體地說涉及一種由可再生型多元醇制備芳 香族水性聚氨酯的方法。
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溶劑，溶劑的揮發(fā)和殘存在制品中的溶劑會對施工人員和消費者的健康構(gòu)成嚴重威脅。隨著人們環(huán)保意識的增強，各國開始對voc含量限制，水性聚氨酷是以水替代有機溶劑作為分散介質(zhì)，具有明顯的環(huán)保價值，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。水性PU的發(fā)展至今已有五十余年，其商業(yè)化產(chǎn)品也有二十年以上的歷史，實際可應(yīng)用的產(chǎn)品使用的是與水反應(yīng)活性較低的脂肪族或環(huán)脂族二異氰酸酯，例如異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、 4, 4'一二環(huán)己基甲垸二異氰酸酯(H,2MDI)等。但是，這 些二異氰酸酯的價格太高，如IPDI的市場價格是8.5萬元/噸左右，而溶劑型PU常使用的二 苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的市場價格是2.3萬元/噸左右，這就使得水性PU的原料成本較溶 劑型PU的高得多，因此下游廠商出于成本的考慮，不愿意使用較昂貴的水性PU取代溶劑型 PU。應(yīng)用芳香族二異氰酸酯，尤其是甲苯二異氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的 水性PU是全世界積極投入開發(fā)的產(chǎn)品。但采用芳香族異氰酸酯為原料時，聚氨酯預(yù)聚物的 末端為芳香族的異氰酸酯基，在其進行水分散過程中，由于芳香族的異氰酸酯基官能團與水 的反應(yīng)速率非常高，大部分的異氰酸酯基官能團會與水反應(yīng)生成胺基而消耗掉，使得水分散 后殘余的異氰酸酯基官能團太少，而無法提供有效的增鏈反應(yīng)以提升樹脂的分子量，導(dǎo)致樹 脂最終物性及機械性能不佳，不具商業(yè)化價值。為解決上述問題，US5714561 、 US5852105 、 US5905113、 EP738750、 EP682049、 CA2132905 、 US53346卯、US5231130采用在芳香族二異氰酸酯中混部分的脂肪族二異氰酸酯，以克服水 分散后-NCO與水迅速作用而驟減的困難，如HADI、 HDI、 二異氰酸四亞甲基二甲苯酯 (TMXDI)，以制造水性PU，但是如此一來，同樣還是達不到原來降低成本的目的。此外，專 禾!j DE19719925Al 、 DE19 719924A1 、 US5770264 、 JP08337767A2 、 JP07 268055A2 、 JP07165855A2、 US5470907A、 CA2081414AA、 JP65255587A2、 JP05051430A2, JP04103614A2 則是使用不合乎經(jīng)濟效應(yīng)及環(huán)保要求的"丙酮法"制備芳香族水性PU，產(chǎn)品的制程非常復(fù)雜耗時，且因需減壓除去丙酮，反而會造成大量的有機溶劑廢液及消耗大量能量。另外，尚有 公開的其它復(fù)雜的特殊方法有US5714561、 US5306764， US4497932A， JP05222139, JP05 222139A2,W09847975A1都因其制程復(fù)雜，原料價格更加昂貴，亦不符合制造可與溶劑型PU 一爭高低的價廉水性PU。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)苯二甲酸。但是，隨著全球石油資源緊缺、價格上 漲等問題的日益嚴峻，尋找合適的石油資源的替代品已成為關(guān)系著國計民生的大問題。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。另外，大量使用石油資源也會造成環(huán)境污染等問題。在眾多生物質(zhì)資源中脂肪酸就是占有量較多的一種資源。通過將存在于植物油中的長鏈不飽 和脂肪酸在一定條件反應(yīng)聚合，可以得到二聚酸。它是一種可再生的資源，具有適宜的分子 量，是合成聚酯多元醇很好的原料。將二聚酸作為原料進行聚酯多元醇的合成，不僅降低成 本，還可以減少目前對石油資源的依賴。中國林業(yè)科學研究院林產(chǎn)化學工業(yè)研究所報道 (CN101066920A)，通過將植物油經(jīng)甲醇醇解，后再進行酯交換反應(yīng)可得二聚脂肪酸多元醇， 并將其應(yīng)用于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，可顯著提高產(chǎn)品的耐撕裂性、強度及耐熱性能。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)在技術(shù)中存在的不足和問題，提供一種由可再生型多元醇 制備芳香族水性聚氨酯的方法，制得的水性聚氨酯具有較好的成膜性能，成膜后膠膜的力學 性能優(yōu)異。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明的由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法，包括以下步驟(A) 在裝有攪拌器和回流冷凝管的反應(yīng)器中加入可再生型多元醇和親水擴鏈劑，于90 100'C下熔化后，降溫至60 80'C加入芳香族異氰酸酯，然后滴加催化劑，在丙酮存在下60 80 'C攪拌反應(yīng)3 6小時，得到預(yù)聚體；(B) 預(yù)聚體降溫至30 6(TC后加入成鹽試劑中和成鹽；(C) 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-5 2(TC下加入擴鏈劑進行擴鏈反應(yīng)0.5 2小時，減壓蒸出丙酮后得到芳香族水性聚氨酯分散液；其中所述的芳香族異氰酸酯、可再生型多元醇、催化劑、親水擴鏈劑、成鹽試劑及擴鏈 劑的用量質(zhì)量百分比配比如下芳香族異氰酸酯 10 40%可再生型多元醇 30 80%催化劑 0.05 0.2%親水擴鏈劑 1 15%成鹽試劑 2 12%擴鏈劑 0.1 6%所述的再生型多元醇為來源于生物質(zhì)資源的二聚脂肪酸多元醇。本發(fā)明的由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法中，其所用的二聚脂肪酸多元 醇優(yōu)選結(jié)構(gòu)式如下(其制備方法為中國專利公開號為CN101066920A所公開的方法)<formula>formula see original document page 6</formula>本發(fā)明的由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法中，其所述的異氰酸酯優(yōu)選為 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、三甲基已烷二異氰酸酯和4,4'一二環(huán)己基甲垸二異氰酸酯中的一種或兩種的混合物；所述的催化劑優(yōu)選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；所述的親水擴鏈劑優(yōu)選為二羥甲基乙酸、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、乙二氨基乙璜酸鈉和3 —雙(羥基乙基)氨基丙烷璜酸鈉中 的一種或一種以上的混合物；所述的成鹽試劑優(yōu)選為三乙胺、氨水或氫氧化鈉；所述的擴鏈劑優(yōu)選為乙二胺、對苯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、己二胺、肼和異佛爾酮二胺中的一 種或一種以上的混合物；所述的稀釋劑丙酮占預(yù)聚體總質(zhì)量的5 15%。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明以大量生物質(zhì)資源為最初原料制備芳香族水性聚氨酯，減少大量使用石油資源對環(huán)境的污染，解決了原料緊缺的問題；本發(fā)明的方法工藝簡單，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟效益良好;同時制得的芳香族水性聚氨酯具有較好的成膜性能，成膜后膠膜的力學性能優(yōu)異，可以廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑、水性皮革涂飾劑、織物整理劑等方面。
具體實施方式
實施例1原料109.4g 二聚脂肪酸多元醇33.6g甲苯二異氰酸酯(TDI)7.1g二羥甲基丙酸(DMPA)5.3g三乙胺(TEA)1.5g乙二胺(EDA)0.06g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)336.1g去離子水在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、DMPA，于90-10(TC下熔化后，降溫至7(TC左右加入TDI，滴力tl DBTDL，于70。C攪拌 反應(yīng)4小時，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至5(TC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行乳化約10min，然后在5'C下加入EDA擴 鏈0.5小時，得到一個固含量為30.2 wty。穩(wěn)定的乳白色的水性聚氨酯分散液。所得的干膜為 一高光澤透明的薄膜，其耐甲苯擦拭性可達100次，拉伸強度為323kg/cm2，模量為88 kg/cm2， 斷裂伸長率為330%。實施例2 原料116.8g二聚脂肪酸多元醇35.8g 4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)7.1g二羥甲基乙酸5.3g氨水L9g對苯二胺 O.lg辛酸亞錫 354.9g去離子水在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、二羥甲基乙酸，于卯-10(TC下熔化后，降溫至8(TC左右加入MDI，滴加辛酸亞錫，于 8(TC攪拌反應(yīng)3小時，得到預(yù)聚體。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行乳化約10min，然后在-5'C下加入對 苯二胺擴鏈1.5小時，得到一個固含量為32.3 wtn/。穩(wěn)定的乳白色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300次，拉伸強度為450kg/cm2，模量為 60kg/cm2，斷裂伸長率為370%。實施例3 原料94.8g 二聚脂肪酸多元醇14.1g對亞苯基二異氰酸酯(PPDI)6.1g二羥甲基丁酸(DMBA)4.7g氫氧化鈉1.2g二乙烯三胺O.lg四甲基丁二胺224.7g去離子水在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、DMBA，于90-10(TC下熔化后，降溫至75°〇左右加入PPDI，滴加四甲基丁二胺，于75 'C攪拌反應(yīng)3小時，得到預(yù)聚體。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行乳化約10min，然后在O"C下加入 二乙烯三胺擴鏈1.5小時，得到一個固含量為35.1 wt。/。穩(wěn)定的乳白色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300次，拉伸強度為410kg/cm2，模量 為60kg/cm2，斷裂伸長率為380%。實施例4 原料96.7g 二聚脂肪酸多元醇34.9g 4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)8.4g 二羥甲基戊酸6.4g三乙胺(TEA)1.4g三乙烯四胺0.06g三亞乙基二胺380.1g去離子水在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、二羥甲基戊酸，于90-100。C下熔化后，降溫至65。C左右加入MDI，滴加三亞乙基二胺， 于65'C攪拌反應(yīng)3小時，得到預(yù)聚體。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行乳化約10min，然后在O'C下加 入三乙烯四胺擴鏈1.5小時，得到一個固含量為27.6wtQ/。穩(wěn)定的乳白色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600次，拉伸強度為400kg/cm2，模量 為80 kg/cm2，斷裂伸長率為400%。實施例5 原料152.7g二聚脂肪酸多元醇25.1g對亞苯基二異氰酸酯(PPDI)40.6g甲苯二異氰酸酯(TDI)6.7g 二羥基半酯5.1g三乙胺(TEA)2.1g己二胺0.06g辛酸亞錫283.9g去離子水在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、二羥基半酯，于90-10(TC下熔化后，降溫至8(TC左右加入PPDI和TDI，滴加辛酸亞錫， 于80'C攪拌反應(yīng)3小時，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至5(TC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行乳化約10min，然后在O'C下加 入己二胺擴鏈1.5小時，得到一個固含量為45.2 wt。/。穩(wěn)定的乳白色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1000次，拉伸強度為360kg/cm2，模量 為70kg/cm2，斷裂伸長率為320%。實施例6 原料133.4g二聚脂肪酸多元醇34.3g 4，4'-二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI)35.8g對亞苯基二異氰酸酯(PPDI)10.6g二氨基苯甲酸8.2g三乙胺(TEA)1.5g肼0.08g四甲基丁二胺 495.2g去離子水在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、二氨基苯甲酸，于90-10(TC下熔化后，降溫至75'C左右加入MDI和PPDI，滴加四甲基 丁二胺，于75'C攪拌反應(yīng)3小時，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至5(TC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行乳化約10min，然后 在2(TC下加肼擴鏈1.5小時，得到一個固含量為20.2 wt。/。穩(wěn)定的乳白色的水性聚氨酯分散液， 所得的干膜不溶于甲乙酮及甲苯。實施例7 原料153.1g二聚脂肪酸多元醇21.5gP，P'-二苯基二異氰酸酯(BPDI)35.8g甲苯二異氰酸酯(TDI)3.9g氨基酸3.0g環(huán)氧乙二醇5.2g二氨基苯甲酸9.1g三乙胺(TEA)1.5g異佛爾酮二胺0.08g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)432.9g去離子水在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元醇、氨基酸、二氨基苯甲酸和環(huán)氧乙二醇，于90-10(TC下熔化后，降溫至75。C左右加入BPDI 及TDI，滴加DBTDL，于75'C攪拌反應(yīng)3小時，得到預(yù)聚體。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行乳化約 10min，然后在10'C下加入異佛爾酮二胺擴鏈1.5小時，得到一個固含量為35.1wt。/。穩(wěn)定的乳 白色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1000次。實施例8 原料80.6g二聚脂肪酸多元醇40.0g4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)27.8g甲苯二異氰酸酯(TDI)10.7g乙二氨基乙璜酸鈉9.9g三乙胺(TEA)2.8g乙二胺(EDA)0.08g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)687.2g去離子水在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、乙二氨基乙璜酸鈉，于卯-100。C下熔化后，降溫至65。C左右加入MDI及TDI，滴加DBTDL， 在40.0g丙酮存在下，于65。C攪拌反應(yīng)6小時，得到預(yù)聚體。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行乳化約 10min，然后在15'C下加入EDA擴鏈1.5小時，得到一個固含量為20.8wt。/。穩(wěn)定的乳白色的 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1000次。實施例9 原料50.2g二聚脂肪酸多元醇 18.8g4，4'-二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI) 21.8g P, P，-二苯基二異氰酸酯(BPDI) 3.6g 3 —雙(羥基乙基)氨基丙垸璜酸鈉 5.4g 二羥甲基丙酸(DMPA) 6.0g氨水0.5g乙二胺(EDA)0.3g異佛爾酮二胺0.08g 二月桂酸二丁基錫CDBTDL)425.8g去離子水在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、DMPA和3—雙(羥基乙基)氨基丙烷璜酸鈉，于90-10(TC下熔化后，降溫至65。C左右加 入MDI及BPDI，滴加DBTDL，于65"C攪拌反應(yīng)6小時，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至45°C 后加入氨水中和成鹽。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 行乳化約10min，然后在1(TC下加入EDA及異佛爾酮二胺擴鏈1.5小時，得到一個固含量為 20.3wty4急定的乳白色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1000次。實施例10 原料80.0g 二聚脂肪酸多元醇40.0g 4,4， -二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI)27.8g甲苯二異氰酸酯CTDI)16.8g 二羥甲基丙酸(DMPA)9.9g氫氧化鈉2.1乙二胺(EDA)0.06g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL) 706.4g去離子水在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、DMPA,于卯-10(TC下熔化后，降溫至7(TC左右加入MDI及TDI,滴力n DBTDL，于70 'C攪拌反應(yīng)4小時，得到預(yù)聚體。預(yù)聚體降溫至50'C后加入氫氧化鈉中和成鹽。將中和后所 得的預(yù)聚物在6000r/m的轉(zhuǎn)速下剪切分散到去離子去中進行乳化約10min，然后在5'C下加入 EDA擴鏈1.5小時，得到一個固含量為20.2wt。/。穩(wěn)定的乳白色的水性聚氨酯分散液。所得的 干膜拉伸強度為400kg/cm2，模量為160kg/cm2，斷裂伸長率為330%。實施例11 原料100.0g二聚脂肪酸多元醇40.0g 4，4'-二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI)34.8g甲苯二異氰酸酯(TDI)8.4g 二羥甲基丙酸(DMPA)5.2g乙二氨基乙璜酸鈉10.1三乙胺(TEA)2.9g乙二胺(EDA)0.03g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL)402.8g去離子水制備方法在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計的玻璃反應(yīng)器中，加入聚酯 二元醇、DMPA和乙二氨基乙璜酸鈉，于90-100'C下熔化后，降溫至7(TC左右加入MDI和 TDI，滴加DBTDL，于70。C攪拌反應(yīng)5小時，得到預(yù)聚體。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行乳化約 10min，然后在0'C下加入EDA擴鏈2小時，得到一個固含量為33.6 wt。/。穩(wěn)定的乳白色的水 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1000次，拉伸強度 為420kg/cm2，模量為140kg/cm2，斷裂伸長率為380%。實施例12 原料-58.9g二聚脂肪酸多元醇63.6g P， P'-二苯基二異氰酸酯(BPDI)2.6g 二羥甲基丙酸(DMPA)2.1g三乙胺(TEA)0.9g乙二胺(EDA)0.7g肼0.6g三乙烯四胺0.03g 二月桂酸二丁基錫(DBTDL) 517.6g去離子水在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、熱電偶溫度計的玻璃反應(yīng)器中，加入二聚脂肪酸多元 醇、DMPA，升溫至7(TC左右加入BPDI，滴加DBTDL，于7(TC攪拌反應(yīng)5小時，得到預(yù)聚 體。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行乳化約10min，然后在10'C下加入EDA、肼及三乙烯四胺擴鏈2小 時，得到一個固含量為20.6wt。/。穩(wěn)定的乳白色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IOOO次，拉伸強度為260kg/cm2，模量為60kg/cm2，斷裂伸 長率為280%。
權(quán)利要求
1. 一種由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法，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)器中加入可再生型多元醇和親水擴鏈劑，于90～100℃下熔化后，降溫至60～80℃加入芳香族異氰酸酯，然后滴加催化劑，在丙酮存在下60～80℃攪拌反應(yīng)3～6小時，得到預(yù)聚體；(B)預(yù)聚體降溫至30～60℃后加入成鹽試劑中和成鹽；(C)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-5～20℃下加入擴鏈劑進行擴鏈反應(yīng)0.5～2小時，減壓蒸出丙酮后得到芳香族水性聚氨酯分散液；其中所述的芳香族異氰酸酯、可再生型多元醇、催化劑、親水擴鏈劑、成鹽試劑及擴鏈劑的用量質(zhì)量百分比配比如下芳香族異氰酸酯10～40％可再生型多元醇30～80％催化劑0.05～0.2％親水擴鏈劑1～15％成鹽試劑 2～12％擴鏈劑0.1～6％所述的再生型多元醇為來源于生物質(zhì)資源的二聚脂肪酸多元醇。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法，其特征在于所述的二聚脂肪酸多元醇結(jié)構(gòu)式如下<formula>formula see original document page 2</formula>
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法，其特征在于所述 的芳香族異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、對亞苯基二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯他 P,P'-二苯基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所述的由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法，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所述的由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法，其特征在于所述 的親水擴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、乙二氨基乙璜酸鈉和3 —雙(羥基乙基)氨基丙烷璜酸鈉 中的一種或一種以上的混合物。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法，其特征在于所述 的成鹽試劑為三乙胺、氨水或氫氧化鈉。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法，其特征在于所述 的擴鏈劑為乙二胺、對苯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、己二胺、肼和異佛爾酮二胺中的 一種或一種以上的混合物。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法，其特征在于所述 的稀釋劑丙酮占預(yù)聚體總質(zhì)量的5 15%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由可再生型多元醇制備芳香族水性聚氨酯的方法，制得的聚氨酯具有較好的成膜性能，膠膜的力學性能優(yōu)異。該方法包括以下步驟(A)在裝有攪拌器和回流冷凝管的反應(yīng)器中加入可再生型多元醇和親水擴鏈劑，于90～100℃下熔化后，降溫至60～80℃加入芳香族異氰酸酯，然后滴加催化劑，在丙酮存在下60～80℃攪拌反應(yīng)3～6小時，得到預(yù)聚體；(B)預(yù)聚體降溫至30～60℃后加入成鹽試劑中和成鹽；(C)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-5～20℃下加入擴鏈劑進行擴鏈反應(yīng)0.5～2小時，減壓蒸出丙酮后得到芳香族水性聚氨酯分散液。
文檔編號C08G18/10GK101280051SQ20081002497
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者明 何, 史以俊, 羅振揚, 顧曉利 申請人:南京林業(yè)大學