專利名稱：一種非離子水性聚氨酯分散體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚氨酯材料領(lǐng)域，具體涉及一種非離子水性聚氨酯分散體及其制備方法。
背景技術(shù)：
水性聚氨酯分散體因采用水作為分散體的分散介質(zhì)，使用過(guò)程中僅有水分揮發(fā)進(jìn)入大氣，對(duì)環(huán)境無(wú)不良影響，同時(shí)因采用水作為分散介質(zhì)使得水基聚氨酯分散體還具有無(wú)毒無(wú)味，不燃、不爆等安全的特點(diǎn)。水性聚氨酯分散體作為一種綠色環(huán)保材料，其生產(chǎn)和應(yīng)用呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)。
目前來(lái)看，不管是專利文獻(xiàn)報(bào)道還是市售的商品化水性聚氨酯分散體，大多為離子型的水性聚氨酯分散體，其中陰離子型水性聚氨酯占多數(shù)，如ZL200310112680. 8介紹了一種陰離子芳香族水性聚氨酯樹(shù)脂的后擴(kuò)鏈工藝方法；ZL200410025340. 6介紹了一種納米陰離子型聚氨酯復(fù)合水乳膠的制備方法；ZL200610044039. 9介紹了一種陰離子自乳化水性聚氨酯乳液及其制備方法；ZL200810028099. 0介紹了一種高性能陰離子水性聚氨酯分散體的制備方法；ZL200810156783.7介紹了一種常溫自交聯(lián)陰離子水基聚氨酯分散體的制備方法；ZL200910078499. 7介紹了一種陰離子水性聚氨酯分散體及其制備方法等，少部分為陽(yáng)離子型水性聚氨酯，如ZL200310112681.2介紹了一種陽(yáng)離子芳香族水性聚氨酯樹(shù)脂的后擴(kuò)鏈工藝方法；ZL200810014667. I介紹了一種陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液及其制備方法；ZL02159275. 6介紹了一種陽(yáng)離子水性聚氨酯分散液及其制備方法；ZL200810014668. 6介紹了一種陽(yáng)離子水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液及其制備方法等。離子型水性聚氨酯分散體在抗電解質(zhì)穩(wěn)定性、低溫流動(dòng)性和強(qiáng)剪切力穩(wěn)定性方面遠(yuǎn)不及非離子型水性聚氨酯，這極大地限制了它們的應(yīng)用。更重要的是，在某些特殊應(yīng)用領(lǐng)域如通用防腐涂料、鍍層金屬用無(wú)鉻鈍化液、耐指紋液等，因其必須要求體系具有弱酸性以達(dá)到對(duì)金屬基體的微弱腐蝕而起到化學(xué)拋光及成膜牢固作用，同時(shí)要求加入各種鹽類耐腐蝕添加劑，此時(shí)普通的離子型水性聚氨酯分散體因其耐酸堿性、電解質(zhì)穩(wěn)定性差而無(wú)法滿足要求。有關(guān)非離子型水性聚氨酯分散液制備方法的專利文獻(xiàn)報(bào)道相對(duì)較少，一般包括自乳化法(指在預(yù)聚體鏈上引入親水性聚氧化乙烯基團(tuán))以及外乳化法(指預(yù)聚體鏈結(jié)不含親水基團(tuán)，僅在分散時(shí)使用乳化劑實(shí)行強(qiáng)制乳化)ZL01809451. I和ZL00808012. 7均公開(kāi)了一種非離子聚氨酯薄膜，所涉及的聚氨酯分散液由二異氰酸酯和含活性氫的物質(zhì)等非離子物質(zhì)制備。首先使用聚合物二醇與二異氰酸酯反應(yīng)形成預(yù)聚體，然后在一種或多種陰離子表面活性劑(例如十二烷基苯磺酸鈉)存在下使預(yù)聚體乳化。因表面活性劑不參與預(yù)聚反應(yīng)，且必須在表面活性劑存在下才能使預(yù)聚體乳化為水分散液，故此方法本質(zhì)上仍屬于外乳化法。ZL200410002551. 8提供一種水基嵌段聚氨酯及其制備方法，其特征在于它含有由用于形成軟段相的(A)組組分的反應(yīng)產(chǎn)物與用于形成硬段相的(B)組組分的反應(yīng)產(chǎn)物所形成的預(yù)聚物在水中繼續(xù)反應(yīng)所得的非離子水性聚氨酯，各方面性能都很好。但是它是由軟段相A和硬段相B混合而制的的，而且軟段相A和硬段相B需要單獨(dú)制備，這本身需要非常長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。鹿秀山、郝廣杰等(離子/非離子復(fù)合型親水單體的合成及高穩(wěn)定性聚氨酯乳液的研究，高分子學(xué)報(bào)，2001 (3) =368-371)公開(kāi)了一種方法，其是使用均苯四甲酸酐與聚乙二醇反應(yīng)先制備一種非離子親水單體，再使用該單體按常規(guī)方法制備非離子水性聚氨酯乳液，該法雖然可行，但過(guò)于繁瑣且原料不易得。現(xiàn)有水性聚氨酯的制造技術(shù)大都先對(duì)預(yù)聚體進(jìn)行中和，增加其親水性，而后在水中乳化制得。但這種離子型水性聚氨酯乳液耐酸堿及耐電解質(zhì)性能很差，并不適合于某些有特殊要求的領(lǐng)域。且現(xiàn)有非離子型水性聚氨酯制造技術(shù)大多使用外乳化法或使用特殊帶有非離子親水基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑前者所制乳液性能不佳，而后者原料不易得到且制備工藝繁瑣
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型非離子型水性聚氨酯分散體，以解決現(xiàn)有的非離子型水性聚氨酯分散體耐酸堿性差和電解質(zhì)穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。另外，本發(fā)明還提供了該聚氨酯分散體的制備方法。本發(fā)明提供一種非離子水性聚氨酯分散體，其特征在于該聚氨酯分散體含有下述組分，
A)二異氰酸酯21 33重量°/。
B)多元醇41 63重量％C)小分子擴(kuò)鏈劑和/或小分子交聯(lián)劑 8 20重量％
D)聚乙二醇單甲醚0 14重量％
E)多元胺0.6 1.4重量％本發(fā)明所述組分A)、組分B)、組分C)、組分D)和組分E)的百分含量以參加反應(yīng)的各組分總重量計(jì)，各組分總重量百分含量為100重量％。組分A)為甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷_(kāi)4，4' -二異氰酸酯(MDI)、1，6_己二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(Iroi)和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)中一種或兩種的混合物。優(yōu)選MDI和/或TDI，更優(yōu)選的是TDI和MDI的混合物，當(dāng)組分A)為TDI和MDI的混合物時(shí)，其中MDI重量百分含量為10% 30重量％，TDI重量百分含量為70 % 90重量％，更好的是MDI重量百分含量為20 % 50重量％，TDI重量百分含量為50% 80重量％，以TDI和MDI混合物總重量計(jì)。其中TDI優(yōu)選為具有80重量％ 2，4-異構(gòu)體和20重量％ 2，6-異構(gòu)體的異構(gòu)體分布(即T80)，當(dāng)然也可使用具有其它異構(gòu)體分布的TDI，如T65、T 100等，但成本較高。組分B)為最少包含兩個(gè)羥基且數(shù)均分子量(Mn)為1000 4000，更好為2000 3000的聚合物多元醇中一種或兩種以上的混合物。聚合物多元醇為聚酯類多元醇或聚醚類多元醇。其中聚醚多元醇可為環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷經(jīng)開(kāi)環(huán)反應(yīng)制備的多元醇，或?yàn)閱为?dú)使用一種環(huán)氧化物制備的多元醇，或?yàn)閮煞N環(huán)氧化物無(wú)規(guī)嵌段制備的多元醇，或?yàn)閮煞N環(huán)氧化物有序嵌段制備的多元醇；聚酯類多元醇優(yōu)選聚酯類二元醇，所述聚酯二元醇優(yōu)選羥值范圍為50 125mgKOH/g，如聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、聚己二酸一縮二乙二醇酯二醇(PDA)、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇(PBA)或聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇(PHC)等。組分C)為含羧基或雙鍵的小分子二元醇、特殊小分子二元醇和小分子交聯(lián)劑的混合物。其中含羧基或雙鍵的小分子二元醇可選用2，2_ 二羥甲基丙酸、N，N-酰胺酸、氨基酸、二氨基苯甲酸和2-磺酸鈉-1，4- 丁二醇中的一種或兩種以上的混合物，優(yōu)選2,2-二羥甲基丙酸；特殊小分子二元醇可選用乙二醇、1，2-丙二醇、1，4_ 丁二醇、2，3-丁二醇、1，6-己二醇、一縮二乙二醇、氫醌-雙(￠-羥乙基)醚和間苯二酚-雙(0-羥乙基)醚中的一種或兩種以上的混合物，優(yōu)選乙二醇、一縮二乙二醇、氫醌-雙(0-羥乙基)醚和間苯二酚-雙(￠-羥乙基)醚中一種或兩種以上混合物；小分子交聯(lián)劑可選用三羥甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、甘油等三元醇或四元醇，優(yōu)選三羥甲基丙烷。組分D)為一種中低分子量的聚乙二醇單甲醚，優(yōu)選分子量為1000 6000的聚乙
二醇單甲醚。 組分E)為一種或兩種以上數(shù)均分子量(Mn)低于500的多元胺，優(yōu)選為乙二胺和二乙烯三胺的混合物，當(dāng)選用乙二胺和二乙烯三胺的混合物時(shí)，乙二胺與二乙烯三胺的摩爾比為2 4 1，更好為3 I。本發(fā)明所述非離子水性聚氨酯分散體根據(jù)需要，還含有消泡劑、成膜助劑、流平劑和殺菌劑中一種或兩種以上物質(zhì)。本發(fā)明還提供一種本發(fā)明所述非離子水性聚氨酯分散體的制備方法，其特征在于包括下述步驟i)使組分B)與有機(jī)溶劑混合，然后與組分A)混合，再按照先后順序依次加入組分C)和組分D)，進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)形成預(yù)聚體，預(yù)聚反應(yīng)溫度為50°C 10(TC，優(yōu)選70 V IOO0C ；ii)將步驟i)制備的預(yù)聚體降溫至10°C 25°C，分散到去離子水中，待完全分散之后，加入組分E)進(jìn)行擴(kuò)鏈，擴(kuò)鏈反應(yīng)溫度為50 80°C ； iii)之后加入消泡劑、成膜助劑、流平劑和殺菌劑一種或兩種以上的物質(zhì)，蒸出有機(jī)溶劑即得非離子水性聚氨酯分散體。所述有機(jī)溶劑是丙酮、丁酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、醋酸乙酯或四氫呋喃。本發(fā)明所提供的水性聚氨酯乳液用途很廣，如其可與丙烯酸酯乳液或硅丙乳液復(fù)配成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物，而作為皮革品以及工業(yè)纖維、紡織纖維的涂飾劑使用；如其可用作耐磨、耐沖擊、防應(yīng)力斷裂用混凝土地面、鋼架結(jié)構(gòu)、大型設(shè)備、公路橋梁護(hù)欄等的涂裝，也可作為尼龍、ABS、聚酯等高分子材料制品的涂裝材料；其還可作為包裝材料、塑料、木材、金屬、高分子材料、電路板的粘接等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的水性聚氨酯乳液可作為主要成膜物質(zhì)更適用于某些特殊領(lǐng)域，如可用作鍍層金屬用鈍化液、耐指紋液等的主要組分。通常這些體系均要求酸性環(huán)境且需加入大量無(wú)機(jī)鹽類緩蝕劑，而現(xiàn)有技術(shù)所能提供的水性聚氨酯乳液，因大多含有離子型親水基團(tuán)，故乳液耐電解質(zhì)能力較弱，而不符合上述特殊體系要求。另外本發(fā)明提供的水性聚氨酯分散體的優(yōu)點(diǎn)在于用中低分子量的聚乙二醇單甲醚對(duì)預(yù)聚體的-NCO基團(tuán)進(jìn)行部分封端，生成類似乳化劑的預(yù)聚體結(jié)構(gòu)，增加了預(yù)聚體乳化時(shí)的親水性，但本質(zhì)上仍屬于內(nèi)乳化。因此本發(fā)明所提供的水性聚氨酯乳液具有極強(qiáng)的耐酸堿、耐電解質(zhì)能力，在酸性體系及大量無(wú)機(jī)鹽加入的情況下仍可保持極高的乳液穩(wěn)定性。另外本發(fā)明提供的非離子水性聚氨酯分散體具有粒徑小，穩(wěn)定性好(儲(chǔ)存期在一年以上)的特點(diǎn)，與其他填充物質(zhì)復(fù)配性好，且乳液所成膜透明、耐水、耐溶劑。
具體實(shí)施例方式下面用具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但實(shí)施例并不限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例I :將174克聚己二酸一縮二乙二醇酯二醇(分子量約為2000)、48克聚環(huán)氧乙烷醚二元醇(分子量約為1500)加入四口燒瓶，并加入60克甲乙酮，之后通入干燥氮?dú)?，開(kāi)始攪拌并逐漸升溫到55°C 70°C;待到固體完全溶解后，以較快的速度滴加TDI 164. 8克，加完之后升溫到85°C _100°C，加入適量催化劑反應(yīng)I 2小時(shí)之后，加入31. 04克2，2-二羥甲 基丙酸，繼續(xù)反應(yīng)30 45分鐘之后開(kāi)始降溫；待到溫度降到70°C 80°C時(shí)，加入24. 8克一縮二乙二醇擴(kuò)鏈；反應(yīng)I小時(shí)之后，同時(shí)加入52克聚乙二醇單甲醚(分子量約為2800)和11克三羥甲基丙烷繼續(xù)擴(kuò)鏈(擴(kuò)鏈過(guò)程中，根據(jù)粘度變化隨時(shí)加入丙酮或甲乙酮降粘)，再反應(yīng)I小時(shí)開(kāi)始降溫。待到預(yù)聚體溫度降至10°C 25°C，使用高剪切分散機(jī)在快速攪拌的條件下加入去離子水1040克進(jìn)行分散，分散速度為2000rpm，待預(yù)聚體完全乳化開(kāi)之后，加入溶于水中的18克二乙烯三胺。最后減壓蒸餾除去丙酮或丁酮得到穩(wěn)定的水性聚氨酯分散體。實(shí)施例2 將108. 8克聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇(分子量約為3000)、15克聚環(huán)氧丙烷醚二元醇(分子量約為2000)加入四口燒瓶，并加入180克丙酮，之后通入干燥氮?dú)?，開(kāi)始攪拌并逐漸升溫到55°C 70°C ;待到固體完全溶解后，以較快的速度滴加TDI與MDI混合物67. 9克(物質(zhì)的量2 1)，加完之后升溫到80°C_95°C，反應(yīng)I 2小時(shí)之后，加入13. 4克2，2-二羥甲基丙酸，繼續(xù)反應(yīng)30 45分鐘之后加入20. I克氫醌-雙(￠-羥乙基)醚與一縮二乙二醇的混合物擴(kuò)鏈；反應(yīng)I小時(shí)之后，加入5克三羥甲基丙烷繼續(xù)擴(kuò)鏈(擴(kuò)鏈過(guò)程中，根據(jù)粘度變化隨時(shí)加入溶劑降粘)，再反應(yīng)I小時(shí)，加入40克聚乙二醇單甲醚(分子量約為3500)，反應(yīng)45分鐘后降溫。待到預(yù)聚體溫度降至10°C 25°C，使用高剪切分散機(jī)在快速攪拌的條件下加入去離子水進(jìn)行分散，分散速度為2200rpm，待預(yù)聚體完全乳化開(kāi)之后，加入溶于水中的14克乙二胺與二乙烯三胺混合物來(lái)反應(yīng)剩余的異氰酸根。最后減壓蒸餾除去溶劑得到穩(wěn)定的水性聚氨酯分散體。實(shí)施例3 將174克聚己二酸乙二醇酯二醇(分子量約為2000)、48克聚環(huán)氧乙烷醚二元醇(分子量約為2000)、MDI208. 2克、21. 44克2，2- 二羥甲基丙酸和24. 8克一縮二乙二醇共同加入四口燒瓶，并加入60克丙酮，之后通入干燥氮?dú)?，開(kāi)始攪拌并緩慢升溫到85°C，加入適量催化劑反應(yīng)4 5小時(shí)加入4克三羥甲基丙烷繼續(xù)擴(kuò)鏈(擴(kuò)鏈過(guò)程中，根據(jù)粘度變化隨時(shí)加入溶劑降粘)，反應(yīng)30分鐘后加入32克聚乙二醇單甲醚(分子量約為3000)，再反應(yīng)一小時(shí)開(kāi)始降溫。待到預(yù)聚體溫度降至10°C 25°C，使用高剪切分散機(jī)在快速攪拌的條件下加入去離子水進(jìn)行分散，分散速度為1500rpm，待預(yù)聚體完全乳化開(kāi)之后，加入溶于水中的4. 8克二乙烯三胺。最后減壓蒸餾除去溶劑得到穩(wěn)定的水性聚氨酯分散體。
實(shí)施例4 將70克聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇(分子量約為1800)、26克聚環(huán)氧丙烷醚二元醇(分子量約為2000)加入四口燒瓶，并加入140克丁酮，之后通入干燥氮?dú)?，開(kāi)始攪拌并逐漸升溫到55°C 70°C ;待到固體完全溶解后，以較快的速度滴加MDI和TDI的混合物共164克(物質(zhì)的量2 I)，加完之后升溫到75°C 85°C，加入催化劑反應(yīng)I 2小時(shí)之后，加入18. 7克2，2- 二羥甲基丙酸，繼續(xù)反應(yīng)30 45分鐘之后加入21. 7乙二醇與間苯二酚-雙(￠-羥乙基)醚混合物擴(kuò)鏈；反應(yīng)I小時(shí)之后，加入3. 5克三羥甲基丙烷繼續(xù)擴(kuò)鏈(擴(kuò)鏈過(guò)程中，根據(jù)粘度變化隨時(shí)加入溶劑降粘)，再反應(yīng)I小時(shí)，加入28克聚乙二醇單甲醚(分子量約為4000)，反應(yīng)45分鐘后降溫。待預(yù)聚體溫度降至10°C 25°C，使用高剪切分散機(jī)在快速攪拌的條件下加入去離子水進(jìn)行分散，分散速度為2500rpm，待到預(yù)聚體完全乳化開(kāi)之后，加入溶于水中的14克三乙烯四胺與乙二胺混合物來(lái)反應(yīng)剩余的異氰酸根。最后減壓蒸餾除去溶劑得到穩(wěn)定的水性聚氨酯分散體。實(shí)施例5 將210克聚己二酸乙二醇酯二醇(分子量約為2200)、78克聚環(huán)氧乙烷醚二元醇(分子量約為1000)加入四口燒瓶，并加入420克甲乙酮，之后通入干燥氮?dú)?，開(kāi)始攪拌并逐漸升溫到55°C -70°C ;待到固體完全溶解后，以較快的速度滴加MDI和TDI的混合物共368克(物質(zhì)的量3 1)，加完之后升溫到75°C 85°C，加入催化劑反應(yīng)I 2小時(shí)之后，加入55. 7克2，2- 二羥甲基丙酸，繼續(xù)反應(yīng)30 45分鐘之后加入87克間苯二酚-雙(P -羥乙基)醚混合物擴(kuò)鏈；反應(yīng)I小時(shí)之后，加入10. 5克三羥甲基丙烷繼續(xù)擴(kuò)鏈(擴(kuò)鏈過(guò)程中，根據(jù)粘度變化隨時(shí)加入溶劑降粘)，再反應(yīng)I小時(shí)，加入84克聚乙二醇單甲醚(分子量約為2000)，反應(yīng)45分鐘后降溫。待預(yù)聚體溫度降至10°C 25°C，使用高剪切分散機(jī)在快速攪拌的條件下加入去離子水進(jìn)行分散，分散速度為2500rpm，待到預(yù)聚體完全乳化開(kāi)之后，力口入溶于水中的42克三乙烯四胺與乙二胺混合物來(lái)反應(yīng)剩余的異氰酸根。最后減壓蒸餾除去溶劑得到穩(wěn)定的水性聚氨酯分散體。實(shí)施例6 將174克聚己二酸-I，4-丁二醇酯二醇(分子量約為2000)、48克聚環(huán)氧丙烷醚二元醇(分子量約為1500)、114. 8克TDI、21. 44克2，2- 二羥甲基丙酸和24. 8克一縮二乙二醇共同加入四口燒瓶，并加入60克丙酮，之后通入干燥氮?dú)猓_(kāi)始攪拌并緩慢升溫到85°C，加入適量催化劑反應(yīng)4 5小時(shí)加入4克三羥甲基丙烷繼續(xù)擴(kuò)鏈(擴(kuò)鏈過(guò)程中，根據(jù)粘度變化隨時(shí)加入溶劑降粘)，反應(yīng)30分鐘后加入32克聚乙二醇單甲醚(分子量約為3000)，再反應(yīng)一小時(shí)開(kāi)始降溫。待到預(yù)聚體溫度降至10°C 25°C，使用高剪切分散機(jī)在快速攪拌的條件下加入去離子水進(jìn)行分散，分散速度為1500rpm，待預(yù)聚體完全乳化開(kāi)之后，加入溶于水中的4. 8克二乙烯三胺。最后減壓蒸餾除去溶劑得到穩(wěn)定的水性聚氨酯分散體。實(shí)施例I 將152克聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇(分子量約為1800)、31克聚環(huán)氧丙烷醚二元醇(分子量約為2000)加入四口燒瓶，并加入100克丙酮，之后通入干燥氮?dú)?，開(kāi)始攪拌并逐漸升溫到55°C -70°C ;待到固體完全溶解后，以較快的速度滴加TDI與MDI混合物167. 9克(物質(zhì)的量I : 1)，加完之后升溫到801-951，反應(yīng)1 2小時(shí)之后，加入13.4克2，
2-二羥甲基丙酸，繼續(xù)反應(yīng)30 45分鐘之后加入20. I克氫醌-雙(￠-羥乙基)醚與一縮二乙二醇的混合物擴(kuò)鏈；反應(yīng)I小時(shí)之后，加入5克三羥甲基丙烷繼續(xù)擴(kuò)鏈(擴(kuò)鏈過(guò)程中，根據(jù)粘度變化隨時(shí)加入溶劑降粘)，再反應(yīng)I小時(shí)，加入40克聚乙二醇單甲醚(分子量約為 3000)，反應(yīng)45分鐘后降溫。待到預(yù)聚體溫度降至10°C 25°C，使用高剪切分散機(jī)在快速攪拌的條件下加入去離子水進(jìn)行分散，分散速度為2200rpm，待預(yù)聚體完全乳化開(kāi)之后，力口入溶于水中的14克乙二胺與二乙烯三胺混合物來(lái)反應(yīng)剩余的異氰酸根。最后減壓蒸餾除去溶劑得到穩(wěn)定的水性聚氨酯分散體。
權(quán)利要求
1.一種非離子水性聚氨酯分散體，其特征在于該聚氨酯分散體含有下述組分， A)ニ異氰酸酯21 33重量。/ο B)多元醇41 63重量％ C)小分子擴(kuò)鏈劑和/或小分子交聯(lián)劑8 20重量％ D)聚こニ醇單甲醚O 14重量％ E)多元胺0.6 1.4重量％ 本發(fā)明所述組分A)、組分B)、組分C)、組分D)和組分E)的百分含量以參加反應(yīng)的各組分總重量計(jì)，各組分總重量百分含量為100重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在干所述組分A)為甲苯ニ異氰酸酷、ニ苯基甲烷_(kāi)4，4' - ニ異氰酸酷、1，6_己ニ異氰酸酷、異佛爾酮ニ異氰酸酯和ニ環(huán)己基甲烷ニ異氰酸酯中ー種或兩種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在干所述組分A)為ニ苯基甲烷-4，4' -ニ異氰酸酯和/或甲苯ニ異氰酸酷，
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在干所述組分A)為ニ苯基甲烷-4,4' - ニ異氰酸酯和甲苯ニ異氰酸酯的混合物，ニ苯基甲烷_(kāi)4，4' - ニ異氰酸酷重量百分含量為10 30重量％，甲苯ニ異氰酸酯重量百分含量為70 90重量％，以ニ苯基甲烷-4,4' - ニ異氰酸酯和甲苯ニ異氰酸酯混合物總重量計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在干所述組分A)為ニ苯基甲烷_(kāi)4，4' - ニ異氰酸酯和甲苯ニ異氰酸酯的混合物，ニ苯基甲烷_(kāi)4，4' -ニ異氰酸酯重量百分含量為20 50重量％，甲苯ニ異氰酸酯重量百分含量為50 80重量％，以ニ苯基甲烷_(kāi)4，4' - ニ異氰酸酯和甲苯ニ異氰酸酯混合物總重量計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在于所述甲苯ニ異氰酸酯為 T80、T65 或 T100。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在于所述甲苯ニ異氰酸酯為Τ80。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在干所述組分B)為最少包含兩個(gè)羥基且數(shù)均分子量為1000 4000的聚合物多元醇中ー種或兩種以上的混合物，其中聚合物多元醇為聚酯類多元醇或聚醚類多元醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在于所述聚酯類多元醇為聚酯類ニ元醇，聚酯類ニ元醇的羥值范圍為50 125mgK0H/g。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在于所述聚酯類ニ元醇為聚己ニ酸こニ醇酯ニ醇、聚己ニ酸ー縮ニこニ醇酯ニ醇、聚己ニ酸-1，4_ 丁ニ醇酯ニ醇或聚碳酸-1，6-己ニ醇酯ニ醇。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在干所述組分C)為含羧基或雙鍵的小分子ニ元醇、特殊小分子ニ元醇和小分子交聯(lián)劑的混合物，其中含羧基或雙鍵的小分子ニ元醇為2，2_ ニ羥甲基丙酸、N，N-酰胺酸、氨基酸、ニ氨基苯甲酸和2-磺酸鈉-I，4- 丁ニ醇中的ー種或兩種以上的混合物；特殊小分子ニ元醇為こニ醇、I，2-丙ニ醇、.1，4-丁ニ醇、2，3-丁ニ醇、1，6-己ニ醇、ー縮ニこニ醇、氫醌_雙(β-羥こ基)醚和間苯ニ酚-雙羥こ基)醚中的ー種或兩種以上的混合物，小分子交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷、三こ醇胺、季戊四醇、甘油等三元醇或四元醇。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在于所述特殊小分子ニ元醇為こニ醇、ー縮ニこニ醇、氫醌-雙羥こ基)醚和間苯ニ酚_雙羥こ基)醚中ー種或兩種以上混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在于所述含羧基或雙鍵的小分子ニ元醇為2，2-ニ羥甲基丙酸。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在于所述小分子交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在干所述組分D)為ー種分子量為1000 6000的聚こニ醇單甲釀。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在干所述組分Ε)為ー種或兩種以上數(shù)均分子量低于500的多元胺。
17.根據(jù)權(quán)利要求I或16所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在于所述組分Ε)為こニ胺和ニこ烯三胺的混合物，こニ胺與ニこ烯三胺的摩爾比為2 4 I。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在干所述組分Ε)為こニ胺和ニこ烯三胺的混合物，こニ胺與ニこ烯三胺的摩爾比為3 I。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非離子水性聚氨酯分散體，其特征在于該非離子水性聚氨酷分散體還含有消泡劑、成膜助劑、流平劑和殺菌劑中ー種或兩種以上物質(zhì)。
20.ー種制備權(quán)利要求I所述非離子水性聚氨酯分散體的方法，其特征在于該制備方法是 i)使組分B)與有機(jī)溶劑混合，然后與組分A)混合，再按照先后順序依次加入組分C)和組分D),進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)形成預(yù)聚體,預(yù)聚反應(yīng)溫度為50°C 100°C ； )將步驟i)制備的預(yù)聚體降溫至10°C 25°C，分散到去離子水中，待完全分散之后，加入組分E)進(jìn)行擴(kuò)鏈，擴(kuò)鏈反應(yīng)溫度為50 80°C ； iii)之后加入消泡劑、成膜助劑、流平劑和殺菌劑ー種或兩種以上的物質(zhì)，蒸出有機(jī)溶劑即得非離子水性聚氨酯分散體。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制備方法，其特征在于所述預(yù)聚反應(yīng)溫度為70 100°C。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制備方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑是丙酮、丁酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、醋酸こ酷或四氫呋喃。
23.根據(jù)權(quán)利要求20或22所述的制備方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑是丙酮或丁酮。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型非離子水性聚氨酯分散體及其制備方法，所述分散體主要由以下原料制得A)二異氰酸酯；B)最少包含兩個(gè)羥基的一種或兩種以上數(shù)均分子量為1000至4000的多元醇；C)小分子擴(kuò)鏈劑和/或小分子交聯(lián)劑；D)中低分子量的聚乙二醇單甲醚；E)一種或多種數(shù)均分子量低于500的多元胺。本發(fā)明所制乳液具有粒徑小、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)、且有極好的耐酸、耐堿、耐鹽穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08G18/66GK102690404SQ201110039939
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
發(fā)明者張瑞風(fēng), 王國(guó)良, 王文斌, 王永剛, 郭玉濤 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中石化洛陽(yáng)工程有限公司