一種高附著力水性聚氨酯樹脂的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高附著力水性聚氨酯樹脂的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯樹脂作為一種具有高強(qiáng)度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但是目前聚氨酯制品絕大部分還是采用溶劑型聚氨酯樹脂，大規(guī)模頻繁發(fā)生的持續(xù)性霧霾天氣不禁讓人們認(rèn)識(shí)到VOC排放的嚴(yán)重性，2015年2月I日起，國(guó)家開始對(duì)VOC含量高于420g/L的涂料企業(yè)征收4%涂料消費(fèi)稅以限制VOC的排放。水性聚氨酯樹脂由于其無毒、低污染等優(yōu)點(diǎn)越來越受到市場(chǎng)的認(rèn)可和青睞。目前聚氨酯樹脂的水性化已逐步取代溶劑型，成為聚氨酯工業(yè)發(fā)展的重要方向。水性聚氨酯可廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑、織物涂層與整理劑、皮革涂飾劑、紙張表面處理劑和纖維表面處理劑。
[0003]為了提高水性聚氨酯的綜合性能，國(guó)內(nèi)外做了大量研究進(jìn)行改性和采用不同活性的異氰酸酯改變合成進(jìn)度，以提高水性聚氨酯的斷裂伸長(zhǎng)率、拉伸強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度等。但目前常用的水性聚氨酯樹脂硬度不高、附著力一般，因此急需要研發(fā)一種高附著力高硬度的產(chǎn)品來滿足市場(chǎng)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高附著力水性聚氨酯樹脂的制備方法，方法簡(jiǎn)單，所得水性聚氨酯樹脂具有高附著力，而且硬度高，能滿足市場(chǎng)的需要。
[0005]本發(fā)明提出的一種高附著力水性聚氨酯樹脂的制備方法，包括以下步驟:
[0006]S1、將對(duì)苯二甲酸酐聚酯二元醇和聚己二酸乙二醇酯二醇升溫熔融，保溫，接著真空脫水得到第一物料；
[0007]S2、將環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯加入第一物料中，升溫，保溫，降溫后加入乙二醇、I, 4- 丁二醇-2-磺酸鈉、蓖麻油和N，N- 二甲基甲酰胺，再加入鄰苯基苯酚鈉，升溫，保溫，得到第二物料；
[0008]S3、將第二物料降溫后，再滴加含二乙醇胺和雙(2-羥乙基)苯胺的混合溶液，升溫，保溫得到第三物料；
[0009]S4、向第三物料中加入乙酸進(jìn)行中和后，真空蒸餾得到高附著力水性聚氨酯樹脂。
[0010]優(yōu)選地，SI中，對(duì)苯二甲酸酐聚酯二元醇與聚己二酸乙二醇酯二醇的重量比為30 ?60:10 ?30ο
[0011]優(yōu)選地，SI中，將對(duì)苯二甲酸酐聚酯二元醇和聚己二酸乙二醇酯二醇升溫至100?120°C，保溫2?5h，接著真空脫水得到第一物料。
[0012]優(yōu)選地，S2中，將環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯加入第一物料中，升溫至80?90°C，保溫3?4h，降溫至45?55°C后，加入乙二醇、1，4- 丁二醇-2-磺酸鈉、蓖麻油和N, N- 二甲基甲酰胺，再加入鄰苯基苯酚鈉，升溫至78?82°C，保溫2?5h，得到第二物料。
[0013]優(yōu)選地，對(duì)苯二甲酸酐聚酯二元醇、環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯、乙二醇、1，4-丁二醇-2-磺酸鈉、蓖麻油、N, N- 二甲基甲酰胺和鄰苯基苯酚鈉的重量比為30?60:35?50:7 ?10:0.3 ?0.6:4 ?5:25 ?35:0.2 ?0.4。
[0014]優(yōu)選地，S3中，含二乙醇胺和雙(2-羥乙基)苯胺的混合溶液包括:二乙醇胺、雙(2-羥乙基)苯胺和N，N-二甲基甲酰胺。
[0015]優(yōu)選地，二乙醇胺、雙(2-羥乙基)苯胺、N，N-二甲基甲酰胺和鄰苯基苯酚鈉的重量比為2?5:3?4:12?15:0.2?0.4。
[0016]優(yōu)選地，S3中，將第二物料降溫至35?45°C后，再滴加含二乙醇胺和雙(2_羥乙基)苯胺的混合溶液，滴加時(shí)間為0.4?0.8h，升溫至60?70°C，保溫0.4?0.6h得到第三物料。
[0017]優(yōu)選地，二乙醇胺、乙酸和水的重量比為2?5:5?6:300?350。
[0018]由于同等條件下對(duì)苯二甲酸酐聚酯二元醇合成的水性聚氨酯膠膜硬度較高，本發(fā)明采用高硬度的對(duì)苯二甲酸酐聚酯二元醇為軟段，二乙醇胺和雙(2-羥乙基)苯胺配合作為陽(yáng)離子型親水?dāng)U鏈劑，1，4- 丁二醇-2-磺酸鈉作為磺酸鹽型陰離子親水?dāng)U鏈劑，分段逐步聚合的方式合成了硬度高、附著力強(qiáng)、封閉性好、抗?jié)B油和抗色素滲出性能優(yōu)越、耐水性好的聚氨酯樹脂，而且陰陽(yáng)離子聯(lián)用并控制反應(yīng)速度，提高乳液的穩(wěn)定性和固含量，克服陽(yáng)離子水性聚氨酯生產(chǎn)過程中容易暴聚凝膠的缺陷，降低生產(chǎn)凝膠風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明所得水性聚氨酯具有批次穩(wěn)定性好，生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)小。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]I)本發(fā)明硬度高，附著力強(qiáng)，封閉性好，抗?jié)B油和抗色素滲出性能優(yōu)越，耐水性好;
[0021]2)本發(fā)明潤(rùn)濕性好，防止?jié)櫇駝?duì)滲油性的影響；
[0022]3)本發(fā)明成膜速度快，漆膜透明，鉛筆硬度達(dá)H?2H，耐水48h無異常，附著力為O級(jí)；
[0023]4)本發(fā)明滲透性強(qiáng)，抗?jié)B油性好，漆膜表面與其他樹脂相容性好；
[0024]5)本發(fā)明制備方法工藝穩(wěn)定，反應(yīng)易于控制，生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)小。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明提出的一種高附著力水性聚氨酯樹脂的制備方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種高附著力水性聚氨酯樹脂的制備方法的流程不意圖。
[0027]參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出的一種高附著力水性聚氨酯樹脂的制備方法，包括以下步驟:
[0028]S1、將對(duì)苯二甲酸酐聚酯二元醇和聚己二酸乙二醇酯二醇升溫熔融，保溫，接著真空脫水得到第一物料；
[0029]S2、將環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯加入第一物料中，升溫，保溫，降溫后加入乙二醇、I, 4- 丁二醇-2-磺酸鈉、蓖麻油和N，N- 二甲基甲酰胺，再加入鄰苯基苯酚鈉，升溫，保溫，得到第二物料；
[0030]S3、將第二物料降溫后，再滴加含二乙醇胺和雙(2-羥乙基)苯胺的混合溶液，升溫，保溫得到第三物料；
[0031]S4、向第三物料中加入乙酸進(jìn)行中和后，真空蒸餾得到高附著力水性聚氨酯樹脂。
[0032]下面，通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0033]實(shí)施例1
[0034]本發(fā)明提出的一種高附著力水性聚氨酯樹脂的制備方法，包括以下步驟:
[0035]S1、按重量份將30份對(duì)苯二甲酸酐聚酯二元醇和30份聚己二酸乙二醇酯二醇升溫至100°C，保溫5h，接著真空脫水得到第一物料；
[0036]S2、將35份環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯加入第一物料中，升溫至90°C，保溫3h，降溫至55°C后，加入7份乙二醇、0.6份1，4- 丁二醇-2-磺酸鈉、4份蓖麻油和35份N，N- 二甲基甲酰胺，再加入0.2份鄰苯基苯酚鈉，升溫至82°C，保溫2h，得到第二物料；
[0037]S3、將第二物料降溫至45°C后，再滴加含二乙醇胺和雙(2-羥乙基)苯胺的混合溶液，其中混合溶液包括:2份二乙醇胺、4份雙(2-羥乙基)苯胺、12份N，N-二甲基甲酰胺，滴加時(shí)間為0.8h，升溫至60°C，保溫0.6h得到第三物料。
[0038]S4、向第三物料中加入5份乙酸進(jìn)行中和后，真空蒸餾得到高附著力水性聚氨酯樹脂。
[0039]實(shí)施例2
[0040]本發(fā)明提出的一種高