CN101058631A - 高固含量水性聚氨酯及其制备方法 - Google Patents

高固含量水性聚氨酯及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高固含量水性聚氨酯，其特征在于，它由如下组分配比构成，甲苯二异氰酸酯45－50份、聚碳酸酯90－100份、新戊二醇3－5份、芳基磺酸钠聚酯多元醇20－30份、水100－120份。其制备方法包括如下步骤，首先在反应釜中加入聚碳酸酯、新戊二醇、甲苯二异氰酸酯；然后升温至70℃反应1～1.5小时回流；升温至85℃反应2～3小时，又降温至65℃，加入芳基磺酸钠聚酯多元醇，再在60℃下反应2～3小时，测量NCO值至达标得予聚体待用；在乳化釜中加水，低速搅拌，将予聚体缓慢加入乳化釜的水中乳化，乳化3～4小时后即可出料。本发明具有环保、成本低等优点。

Description

高固含量水性聚氨酯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种树脂，更具体说是涉及一种高固含量水性聚氨酯。
背景技术
水性聚氨酯是一类性能优异的″绿色材料″，固含量是其一个重要指标，我们知道，固含量是乳液或涂料在规定条件下烘干后剩余部分占总量的百分数；也叫不挥发份含量，固含量不仅是成膜物质，还包括填料、助剂等，固含量高低对于生产效率、运输成本、使用性能等指标均有重要影响，而固含量高在一定程度上影响水性聚氨酯的性能，普通水性聚氨酯多固含量较低，成本高而且适应性不好。因此人们一直在从事高固含量水性聚氨酯的研究，有如专利申请号为200510101108.0，专利名称为双组份高固含量水性聚氨酯及其制备方法与应用、公开日为2006.06.14的发明专利申请，该发明申请涉及一种双组份高固含量水性聚氨酯及其制备方法与应用，该方法包括水可分散的聚氨酯粘合剂的制备；水分散性的多异氰酸酯交联剂的制备；以及应用前，由水可分散的聚氨酯粘合剂与水分散性的多异氰酸酯交联剂混合。其中聚氨酯粘合剂的制备包括预聚物的制备，预聚物的中和与分散到去离子水中得到分散体，再扩链生成水性聚氨酯。上述发明专利申请虽然固含量高于50％，生产过程能耗有所降低。但其使用中对水质要求高，适应性等方面还有待进一步提高。因此研究出高固含量的水性聚氨酯，现已成为许多研究者的研究热点。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述之不足，而提供一种具有环保、干燥快、适应性好、成本低的高固含量水性聚氨酯。
本发明的另一目的还在于提供一种能耗低、生产效率高的制备上述高固含量水性聚氨酯的方法。
本发明为了达到上述效果而采用的技术解决方案如下：
本高固含量水性聚氨酯，其特征在于，它的生产配方由如下组分配比(重量份)构成，甲苯二异氰酸酯45-50份、聚碳酸酯90-100份、新戊二醇3-5份、芳基磺酸钠聚酯多元醇20-30份、水100-120份。
本发明还提供了上述水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤，首先在反应釜中加入聚碳酸酯、新戊二醇、甲苯二异氰酸酯；然后升温至70℃反应1~1.5小时，回流；升温至85℃反应2~3小时，然后降温至65℃，加入芳基磺酸钠聚酯多元醇，再在60℃下反应2~3小时，测量NCO值至达标得予聚体待用；在乳化釜中加水，低速搅拌，将予聚体缓慢加入乳化釜的水中乳化，乳化3~4小时后即可出料。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
本发明产品由磺酸盐型乳化剂来制造，可获得高达60％以上固含量的聚氨酯乳液，这样与普通水性聚氨酯比较，可节省运输成本，抗Ca2+、Mg2+离子性优良，对水质要求不高，配方的适应性更广，可设计成各种不同软硬度和不同延伸率的树脂，配方设计更易实施，环保优势明显。
具体实施方式
本高固含量水性聚氨酯的生产配方，由如下组分配比构成(重量份)，甲苯二异氰酸酯50份、聚碳酸酯95份、新戊二醇5份、芳基磺酸钠聚酯多元醇20份、水100份。
上述配方的聚氨酯采用如下制备方法制作，首先在反应釜中加入聚碳酸酯95份、新戊二醇5份、甲苯二异氰酸酯50份；然后升温至70℃反应1小时，回流；升温至85℃反应3小时，然后降温至65℃，加入芳基磺酸钠聚酯多元醇20份，再在60℃下反应3小时，测量NCO值至达标得予聚体待用；在乳化釜中加水100份，低速搅拌，将予聚体缓慢加入乳化釜的水中乳化，乳化4小时后即可出料。该成品的主要性能指标如下；
  项目   单位   指标   检验结果
  外观   白色乳状液
  粘度(25℃)   CP   1800~4000
  固含量   ％   50~60
  有机溶剂含量   ％   ≤5％
  延伸率   ％   50~3000
  模量   N/m2   6~15
由此可见，本产品具有环保、干燥快、适应性好、成本低的高固含量等优点，且其制备能耗低、生产效率高。

Claims (2)

1、一种高固含量水性聚氨酯，其特征在于，它是由如下组分配比(重量份)构成，甲苯二异氰酸酯45-50份、聚碳酸酯90-100份、新戊二醇3-5份、芳基磺酸钠聚酯多元醇20-30份、水100-120份。
2、一种权利要求1所述的高固含量水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：首先在反应釜中加入聚碳酸酯、新戊二醇、甲苯二异氰酸酯；然后升温至70℃反应1~1.5小时，回流；升温至85℃反应2~3小时，然后降温至65℃，加入芳基磺酸钠聚酯多元醇，再在60℃下反应2~3小时，测量NCO值至达标得予聚体待用；在乳化釜中加水，低速搅拌，将予聚体缓慢加入乳化釜的水中乳化，乳化3~4小时后即可出料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103539920A (zh) * 2013-06-26 2014-01-29 佛山市高明区明城镇新能源新材料产业技术创新中心 一种合成革用的水性聚氨酯及其制备方法
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CN104341574A (zh) * 2013-08-07 2015-02-11 上海思盛聚合物材料有限公司 一种60%固含的水性聚氨酯

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