CN101724135A - 一种水性聚氨酯分散体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种水性聚氨酯分散体的制备方法。该方法包括：a.将多元醇与酮类有机溶剂、阴离子型亲水扩链剂搅拌混合，在搅拌下加入异构化二苯基甲烷二异氰酸酯，使体系充分反应，生成端异氰酸的预聚体；b.降温后向所述预聚体中加入阴离子型水性聚氨酯成盐剂搅拌使所述预聚体成盐，加入去离子水使所述预聚体乳化，加入二次扩链的胺类或醇类扩链剂进行搅拌，反应结束后，升温减压脱除酮类有机溶剂，即得到水性聚氨酯分散体。该水性聚氨酯分散体的制备方法简单，制得的水性聚氨酯具有黏结强度高、硬度大的优点，且其成本低廉，具有很好的发展前景。

Description

一种水性聚氨酯分散体的制备方法

技术领域

本发明涉及化工原材料的制造领域，尤其涉及一种对低成本、高性能的水性聚氨酯分散体的制备方法。

背景技术

近几年来，由于人们环保意识增强，降低挥发性有机化合物(VOC)的呼声越来越高，以及资源能源日益紧张，消费者文化，生活水平的提高，环保成为世界潮流等原因；尤其溶剂价格的上涨，聚氨酯产品正由溶剂型向水性过渡。水性聚氨酯胶粘剂以其无溶剂、无臭味、无污染、不燃、其软、硬度等性能可调节性好且有利于改性等优点，正不断地在包装、制鞋业、家具、纺织、复膜、汽车内部装饰等领域得到应用。

水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。在实际应用中水溶液型很少，主要是聚氨酯水性分散体或乳液，是以水为介质的二元胶态体系，聚氨酯粒子分散于连续的水相中。水性聚氨酯胶粘剂具有无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、安全可靠、不易损伤被涂饰表面、适用于易被有机溶剂侵蚀的材料、易操作和改性等优点，使得它在织物、皮革涂饰及木材胶粘剂等领域得到广泛的应用，正在逐步代替溶剂型聚氨酯。

目前水性聚氨酯的制备常采用的异氰酸有异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1，6-己二异氰酸酯(HDI)、萘-1，5-二异氰酸酯(NDI)等脂肪族类异氰酸，虽然用脂肪族类异氰酸生产的水胶性能稳定，耐黄变，生产工艺也好控制，但其价格昂贵，导致生产成本很高；而价格较低的甲苯二异氰酸酯(TDI)原料，目前主要集中于低端的水胶产品；而用纯二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯(MDI)为原料制备的聚氨酯具有较高的机械性能，但MDI的反应活性较高，在水中分散时，易与水反应生成絮状物，使其生产难以实施；而采用二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为原料制备水性聚氨酯分散液，采用羟基封端，来避免MDI的NCO基团与水发生反应的方法，制得的水性聚氨酯分散液在用作胶粘剂及涂料时，存在粘结强度低、硬度小等缺点。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明实施方式提供一种水性聚氨酯分散体的制备方法，目的是以较低的成本和简单的工艺，制备具有高硬度、高黏结强度性能的水性聚氨酯分散体。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种水性聚氨酯分散体的制备方法，包括：

a.将多元醇与酮类有机溶剂、阴离子型亲水扩链剂搅拌混合，在搅拌下加入异构化二苯基甲烷二异氰酸酯，使体系充分反应，生成端异氰酸的预聚体；

b.降温后向所述预聚体中加入阴离子型水性聚氨酯成盐剂搅拌使所述预聚体成盐，加入去离子水使所述预聚体乳化，加入胺类或醇类扩链剂搅拌，反应结束后，升温减压脱除酮类有机溶剂，即得到水性聚氨酯分散体。

所述步骤a具体包括：

向多元醇中加入占该多元醇总重量20～30％的酮类有机溶剂，在室温搅拌下再加入占所述多元醇总重量5～15％的阴离子型亲水扩链剂，在15分钟内将体系的温度升至40～50℃，在搅拌下向体系中加入占所述多元醇总重量30～50％的异构化二苯基甲烷二异氰酸酯，使体系升温至70～80℃，反应3～4小时后，测体系中的NCO％达到2％～3％即完成生成端异氰酸的预聚体的步骤。

所述步骤b具体包括：

将所述步骤a中的反应体系降温至30～40℃，向所述预聚体中加入占所述多元醇总重量2.5～4％的阴离子型水性聚氨酯成盐剂，搅拌5～30min使所述预聚体成盐，加入占所述多元醇重量4～6倍的去离子水使所述预聚体乳化，加入水溶解后浓度为9％～15％的胺类或醇类扩链剂，所述胺类或醇类扩链剂的加入量为体系中游离的NCO摩尔数的0.9～0.95倍，加入后快速搅拌5～30min，反应结束后，升温减压脱除酮类有机溶剂，即得到水性聚氨酯分散体。

所述方法还包括：在步骤a中的将多元醇与酮类有机溶剂、阴离子型亲水扩链剂搅拌混合之前，对所述多元醇在110～120℃真空脱水1小时，然后降温至40℃～50℃再与酮类有机溶剂、阴离子型亲水扩链剂搅拌混合。

所述多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烃多元醇中的至少一种，或聚酯二醇和聚碳酸酯二醇的混合物，或聚醚二醇与聚碳酸酯二醇的混合物。

所述聚酯多元醇为聚酯二元醇，所述聚酯二醇为聚己二酸己二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚ε-己内酯二醇、聚己二酸乙二醇酯中的任一种。

所述聚醚多元醇为聚醚二元醇，所述聚醚二元醇为聚氧化丙烯二醇、聚丙二醇、聚乙二醇醚、聚氧丁-氧亚乙基醚或聚四氢呋喃醚二醇中的任一种。

所述聚烯烃多元醇为聚碳酸酯二醇，所述聚碳酸酯二醇为聚碳酸己二醇酯或聚碳酸丁二醇酯中的任一种。

所述异构化二苯基甲烷二异氰酸酯为2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯按质量比3～1∶2～1比例进行混合的混合物。

所述酮类有机溶剂为丙酮、丁酮或甲乙酮中的任一种；

所述阴离子型亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯或乙二氨基乙磺酸钠中的任一种；

所述阴离子型水性聚氨酯成盐剂为三乙胺、氨水或氢氧化钠中的任一种；

所述胺类或醇类扩链剂为二乙烯三胺、乙二胺或1，4-丁二醇中的任一种。

由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式通过将多元醇与酮类有机溶剂、阴离子型亲水扩链剂及异构化二苯基甲烷二异氰酸酯反应形成端异氰酸的预聚体，将预聚体降温至30～40℃，向预聚体中加入阴离子型水性聚氨酯成盐剂成盐，成盐后加入去离子水，用扩链剂扩链，升温减压脱除溶剂后，得到水性聚氨酯分散体。该方法工艺简单、操作方便、易于实现，所用原料成本低，通过采用异构化二苯基甲烷二异氰酸，相比使用纯MDI避免了纯MDI高活性引起的产品不稳定性，生产工艺也比用纯MDI较好控制，且制得的水性聚氨酯分散体产品具有很好的耐温性、耐水解性和稳定性，是一种绿色环保的水性产品。

具体实施方式

本发明实施方式给出一种水性聚氨酯分散体的制备方法，该水性聚氨酯分散体具有低成本、高性能的特点，可用做水性胶粘剂或水性涂层，制备方法具体包括：

以多元醇、阴离子型亲水扩链剂、异构化二苯基甲烷二异氰酸酯、酮类有机溶剂、胺类或醇类扩链剂、去离子水为原料；按下述步骤进行：

(1)制备聚氨酯预聚体：将多元醇加入反应釜中，在110～120℃真空脱水1小时，然后降温至40℃～50℃，加入酮类有机溶剂和阴离子型亲水扩链剂，搅拌10min，再加入异构化二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至70～80℃，在该温度下反应3～4小时，测体系中的NCO％达到2％～3％即完成生成端异氰酸的预聚体的步骤；

(2)将预聚体降温至30～40℃，加入阴离子型水性聚氨酯成盐剂，搅拌5～30min，再加入去离子水，其加入量为多元醇的总重量的4～6倍，再加入用水溶解好的浓度为9％～15％的胺类或醇类扩链剂进行二次扩链，该胺类或醇类扩链剂的加入量为该胺类或醇类扩链剂的加入量为体系中游离的NCO摩尔数的0.9～0.95倍，快速搅拌5～30min，反应结束后，升温减压脱除酮类有机溶剂，即可得到水性聚氨酯分散体产品。

该方法工艺简单、操作方便、易于实现，所用原料成本低，通过采用异构化二苯基甲烷二异氰酸MDI-50，相比使用二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)，避免了纯MDI高活性引起的产品不稳定性，生产工艺也比用纯MDI较好控制，且制得的水性聚氨酯分散体产品具有很好的耐温性、耐水解性和稳定性。

为便于理解，下面结合具体实施例对本发明的制备方法作进一步阐述。

实施例一

本实施例提供一种低成本、高性能的水性聚氨酯分散体的制备方法，所用原材料包括：多元醇、阴离子型亲水扩链剂、异构化二苯基甲烷二异氰酸酯、酮类有机溶剂、阴离子型水性聚氨酯成盐剂、胺类或醇类扩链剂、去离子水；

采用的制备步骤为：

a.将多元醇与酮类有机溶剂、阴离子型亲水扩链剂搅拌混合，在搅拌下加入异构化二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至70～80℃，使体系充分反应，生成端异氰酸的预聚体；

b.降温至30～40℃，向所述预聚体中加入阴离子型水性聚氨酯成盐剂搅拌5～30min使所述预聚体成盐，加入水使所述预聚体乳化，加入进行二次扩链的胺类或醇类扩链剂快速搅拌5～30min，反应结束后，升温减压脱除酮类有机溶剂，即得到水性聚氨酯分散体。

实际中的具体制备步骤为：向多元醇中加入占该多元醇总重量20～30％的酮类有机溶剂，在室温搅拌下再加入占所述多元醇总重量5～15％的阴离子型亲水扩链剂，在15分钟内将体系的温度升至40～50℃，在搅拌下向体系中加入占所述多元醇总重量30～50％的异构化二苯基甲烷二异氰酸酯，将体系升温至70～80℃，反应3～4小时后，测体系中的NCO％达到2％～3％即完成生成端异氰酸的预聚体的步骤；

使反应温度降至30～40℃，加入阴离子型水性聚氨酯成盐剂中和阴离子型亲水扩链剂，搅拌5～20分钟后，在快速搅拌下加入去离子水，所述去离子水的加入量为所述多元醇的总重量的4～6倍，再加入用水溶解的浓度为9％～15％的胺类或醇类扩链剂进行二次扩链，该胺类或醇类扩链剂的加入量为体系中游离的NCO摩尔数的0.9～0.95倍，加入后快速搅拌5～30分钟，反应结束后，升温减压脱除酮类有机溶剂，即得到水性聚氨酯分散体产品。

上述方法中，在步骤a中的将多元醇与酮类有机溶剂、阴离子型亲水扩链剂搅拌混合之前，常对所述多元醇在110～120℃真空脱水1小时，然后降温至40～50℃再与酮类有机溶剂、阴离子型亲水扩链剂搅拌混合。

上述方法中，所用的多元醇可以为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烃多元醇中的至少一种，或聚酯二醇和聚碳酸酯二醇的混合物，或聚醚二醇与聚碳酸酯二醇的混合物；

其中，上述聚酯多元醇为聚酯二元醇，聚酯二醇具体可以为聚己二酸己二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚ε-己内酯二醇、聚己二酸乙二醇酯中的任一种；

上述聚醚多元醇采用聚醚二元醇时，聚醚二元醇具体可以为聚氧化丙烯二醇、聚丙二醇、聚乙二醇醚、聚氧丁-氧亚乙基醚或聚四氢呋喃醚二醇中的任一种；

上述的聚烯烃多元醇可以为聚碳酸酯二醇，聚碳酸酯二醇具体可以采用聚碳酸己二醇酯或聚碳酸丁二醇酯中的任一种。

上述方法的材料中，所用的异构化二苯基甲烷二异氰酸酯(WANNATEMDI-50)为2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯按质量比3～1∶2～1比例进行混合的混合物，常温下呈现无色至微黄色透明液体状态。实际中，可以按1∶1的质量比形成异构化二苯基甲烷二异氰酸酯(如：WANNATE MDI-50)作原料，也可以采用上述所给范围的其它质量比例使2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯混合形成异构化二苯基甲烷二异氰酸酯作为原料，采用这种原料制备的聚氨酯制品具有较高的机械性能。而纯MDI反应活性高，水化时活波的NCO易与水反应，而用MDI与其他异氰酸混合使用，则生产工艺不好控制，易产生絮状物。本发明制备方法中采用的MDI-50，它不仅价格便宜且由于是2，4′-MDI与4，4′-MDI的混合物，且两种混合物反应活性的差异，使其反应的NCO不像纯MDI那样快。且其是液态，便于生产使用。由MDI-50制备的水性分散体具有高的黏结强度和硬度。

上述制备方法中，所用的酮类有机溶剂可以为丙酮、丁酮或甲乙酮中的任一种；

所用的阴离子型亲水扩链剂可以为二羟甲基丙酸、二羟基半酯或乙二氨基乙磺酸钠中的任一种；

所用的阴离子型水性聚氨酯成盐剂可以为三乙胺、氨水或氢氧化钠中的任一种；

所用的胺类或醇类扩链剂可以为二乙烯三胺、乙二胺或1，4-丁二醇中的任一种。

本发明实施例中提供的一种低成本、高性能的水性聚氨酯分散体的制备方法，该分散液可用做水性胶粘剂和水性涂层，具有良好的黏结强度和硬度。

通过上述方法制备水性聚氨酯分散体具有以下优点：(1)通过采用MDI-50，相比使用纯MDI，避免了纯MDI高活性引起的产品不稳定性。同时提高了产品性能，降低了原料成本。(2)工艺简单、操作方便、易于实现，制备的水性聚氨酯分散体是一种高性能、低成本的绿色环保的水性产品。

为了便于理解，下面结合具体的实施例对本发明的具体实施过程进行说明。

实施例二

本实施例提供一种水性聚氨酯分散体的制备方法，用于生产低成本、高性能的水性聚氨酯分散体，该方法具体按下述步骤进行：

在一个装有温度计、回流管及搅拌器的三口烧瓶中，加入100g聚己二酸丁二醇酯(分子量2000)，在120℃条件下将聚己二酸丁二醇酯抽真空脱水，真空脱水后降温至40℃，加入占所使用的聚己二酸丁二醇酯总重量20％的酮类有机溶剂丁酮进行搅拌，再加入占所述聚己二酸丁二醇酯总重量5％的二羟甲基丙酸(DMPA)，搅拌25min；搅拌后加入占所使用的聚己二酸丁二醇酯总重量30％的MDI-50(异构化二苯基甲烷二异氰酸酯，WANNATE MDI-50)；加热至酮类有机溶剂丁酮的回流温度，反应4h后，得到异构化二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50的预聚体；

使反应温度降至40℃，加入占所使用的聚己二酸丁二醇酯总重量3％的三乙胺作为阴离子型水性聚氨酯成盐剂，中和反应体系中的DMPA，室温下搅拌30min后，再在搅拌状态下向反应体系中加入相当于聚己二酸丁二醇酯总重量4倍的去离子水，待加入去离子水完毕后，立即加入作为胺类或醇类扩链剂的用去离子水溶解稀释后浓度为10％的二乙烯三胺，该二乙烯三胺的加入量为体系中游离的NCO摩尔数的0.9倍，以不低于1000转/分钟转数的搅拌速度持续搅拌25min；反应结束后，升温减压脱除酮类有机溶剂丁酮，即得水性聚氨酯分散体产品。

将所制得的水性聚氨酯复合PVC/人造革，按国标测试其黏结强度为：50/52/56N/15mm。

实施例三

本实施例提供一种水性聚氨酯分散体的制备方法，可生产低成本、高性能的水性聚氨酯分散体，该方法具体按下述步骤进行：

在一个装有温度计、回流管及搅拌器的三口烧瓶中，加入100g聚ε-己内酯二醇(分子量2000)，在120℃条件下将聚ε-己内酯二醇抽真空脱水，真空脱水后降温至40℃～50℃，加入占的所使用的聚ε-己内酯二醇总重量25％的酮类有机溶剂丙酮进行搅拌，再加入占所用聚ε-己内酯二醇总重量6％的二羟甲基丙酸(DMPA)，搅拌10min；加入占所使用的聚己二酸丁二醇酯总重量35％的异构化二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50；加热至丙酮回流温度，反应3h后，得到异构化二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50的预聚体；

使反应温度降至35℃，向反应体系中加入占所使用的聚ε-己内酯二醇总重量3.5％的三乙胺，中和反应体系DMPA，室温下搅拌15min后，再在搅拌状态下向反应体系中加入相当于聚ε-己内酯二醇总重量5倍的去离子水，待加去离子水完毕后，立即加入作为二次扩链剂的用去离子水稀释浓度为15％的乙二胺，该二乙烯三胺的加入量为体系中游离的NCO摩尔数的0.9倍，以不低于1000转/分钟的搅拌速度持续搅拌20min；反应结束后，升温减压脱除溶剂丙酮，即得水性聚氨酯分散体产品。

将所制得的水性聚氨酯复合PVC/人造革，按国标测试其黏结强度为：52/56/60N/15mm，且该种水性聚氨酯分散体产品的耐温性、耐水解性和稳定性较好。

实施例四

本实施例提供一种水性聚氨酯分散体的制备方法，可生产低成本、高性能的水性聚氨酯分散体，该方法具体按下述步骤进行：

在一个装有温度计、回流管及搅拌器的三口烧瓶中，加入100g聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇(分子量2000)，在120℃条件下将聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇抽真空脱水，真空脱水后降温至40℃～50℃，加入占聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇总重量30％的酮类有机溶剂丙酮进行搅拌，再加入占所使用的聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇总重量7％的二羟基半酯，搅拌20min；加入37g的MDI-50；加热至丙酮回流温度，反应3.5h后，得到异构化二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50的预聚体；

使反应温度降至30℃，加入占聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇总重量4％的氢氧化钠作为阴离子型水性聚氨酯成盐剂，中和DMPA，室温下搅拌25min后，再在搅拌状态下向反应体系中加入相当于所使用的聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇总重量6倍的去离子水，待加去离子水完毕后，立即加入作为二次扩链剂的用去离子水稀释浓度为12％的二乙烯三胺，该二乙烯三胺的加入量为体系中游离的NCO摩尔数的0.9倍，以1000转/分钟以上的搅拌转数持续搅拌15min；反应结束后，升温减压脱除酮类有机溶剂丙酮，即得水性聚氨酯分散体产品。

将所制得的水性聚氨酯复合PVC/人造革，按国标测试其黏结强度：54/58/62N/15mm，且该种水性聚氨酯分散体产品具有很好的耐温性、耐水解性和稳定性。

实施例五

本实施例中给出一种水性聚氨酯分散体的制备方法，通过该方法可生产低成本、高性能的水性聚氨酯分散体，具体按下述步骤进行：

在一个装有温度计、回流管及搅拌器的三口烧瓶中，加入100g聚己二酸丁二醇酯(分子量2000)，在120℃条件下将聚己二酸丁二醇酯抽真空脱水，真空脱水后降温至40℃～50℃，加入所使用的占聚己二酸丁二醇酯总重量30％的酮类有机溶剂甲乙酮进行搅拌，再加入占所使用的聚己二酸丁二醇酯总重量8％的乙二氨基乙磺酸钠，搅拌18min；加入45.5g的MDI-50；加热至丙酮回流温度，反应4h后，得到异构化二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50的预聚体；

使反应温度降至40℃，加入占所使用的聚己二酸丁二醇酯总重量4％的氨水作为阴离子型水性聚氨酯成盐剂，中和乙二氨基乙磺酸钠，室温下搅拌20min后，再在搅拌状态下向体系中加入相当于聚己二酸丁二醇酯总重量6倍的去离子水，待加去离子水完毕后，立即加入作为胺类或醇类扩链剂的用去离子水稀释的浓度为9％的或1，4-丁二醇，该1，4-丁二醇的加入量为体系中游离的NCO摩尔数的0.95倍，以1000转/分钟以上的转数持续搅拌10～30min；反应结束后，升温减压脱除丙酮，即得水性聚氨酯分散体产品。

将所制得的水性聚氨酯复合PVC/人造革，按国标测试其黏结强度为：50/54/58N/15mm。且该种水性聚氨酯分散体产品具有很好的耐温性、耐水解性和稳定性。

实施例六

本实施例提供一种水性聚氨酯分散体的制备方法，可生产低成本、高性能的水性聚氨酯分散体，该方法具体按下述步骤进行：

在一个装有温度计、回流管及搅拌器的三口烧瓶中，加入100g聚四氢呋喃醚二醇(分子量2000)，在120℃条件下将聚四氢呋喃醚二醇抽真空脱水，真空脱水后降温至40℃～50℃，加入占聚四氢呋喃醚二醇总重量20％的酮类有机溶剂丙酮进行搅拌，再加入占所述聚四氢呋喃醚二醇总重量15％的DMPA，搅拌30min；加入占聚四氢呋喃醚二醇总重量30％的MDI-50；加热至丙酮回流温度，反应4h后，得到异构化二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50的预聚体；

将上述反应体系降温至40℃，加入占所用聚四氢呋喃醚二醇总重量3％的三乙胺作为阴离子型水性聚氨酯成盐剂，中和DMPA，室温下搅拌30min后，再在搅拌状态下向体系中加入相当于聚四氢呋喃醚二醇总重量5倍的去离子水，待加去离子水完毕后，立即加入作为胺类或醇类扩链剂的用去离子水稀释的浓度为10％的乙二胺，该乙二胺的加入量为体系中游离的NCO摩尔数的0.95倍，以1000转/分钟以上的转数持续搅拌10～30min；反应结束后，升温减压脱除丙酮，即得产品。

将所制得的水性聚氨酯复合PVC/人造革，按国标测试其黏结强度为：44/46/50N/15mm。且该种水性聚氨酯分散体产品具有很好的耐温性、耐水解性和稳定性。

从上述实施例二～实施例六后面的性能测试结果，可以看出本发明实施例的制备方法可以用低成本制备出高性能的水性聚氨酯分散体，该分散体具有高的剥离强度和硬度，可用做PVC/人造革及水性涂层。

综上所述，本发明实施例中将多元醇与酮类有机溶剂、阴离子型亲水扩链剂及异构化二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50形成端-NCO的预聚体，降温在40℃以下，向所述预聚体中加入阴离子型水性聚氨酯成盐剂，成盐后加入去离子水，通过胺类或醇类扩链剂进行二次扩链，脱除溶剂后，即得到水性聚氨酯分散体。该方法工艺简单、所用原料成本低，由于采用异构化二苯基甲烷二异氰酸酯作为形成预聚体的主要原料，使制得的水性聚氨酯分散体产品具有很好的耐温性、耐水解性和稳定性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，也不因各实施例之间的前后次序关系对本发明造成任何影响，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种水性聚氨酯分散体的制备方法，其特征在于，包括：

a.将多元醇与酮类有机溶剂、阴离子型亲水扩链剂搅拌混合，在搅拌下加入异构化二苯基甲烷二异氰酸酯，使体系充分反应，生成端异氰酸的预聚体；

b.降温后向所述预聚体中加入阴离子型水性聚氨酯成盐剂搅拌使所述预聚体成盐，加入去离子水使所述预聚体乳化，加入胺类或醇类扩链剂搅拌，反应结束后，升温减压脱除酮类有机溶剂，即得到水性聚氨酯分散体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a具体包括：

向多元醇中加入占该多元醇总重量20～30％的酮类有机溶剂，在室温搅拌下再加入占所述多元醇总重量5～15％的阴离子型亲水扩链剂，在15分钟内将体系的温度升至40～50℃，在搅拌下向体系中加入占所述多元醇总重量30～50％的异构化二苯基甲烷二异氰酸酯，使体系升温至70～80℃，反应3～4小时后，测体系中的NCO％达到2％～3％即完成生成端异氰酸的预聚体的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b具体包括：

将所述步骤a中的反应体系降温至30～40℃，向所述预聚体中加入占所述多元醇总重量2.5～4％的阴离子型水性聚氨酯成盐剂，搅拌5～30min使所述预聚体成盐，加入占所述多元醇重量4～6倍的去离子水使所述预聚体乳化，加入水溶解后浓度为9％～15％的胺类或醇类扩链剂，所述胺类或醇类扩链剂的加入量为体系中游离的NCO摩尔数的0.9～0.95倍，加入后快速搅拌5～30min，反应结束后，升温减压脱除酮类有机溶剂，即得到水性聚氨酯分散体。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在步骤a中的将多元醇与酮类有机溶剂、阴离子型亲水扩链剂搅拌混合之前，对所述多元醇在110～120℃真空脱水1小时，然后降温至40℃～50℃再与酮类有机溶剂、阴离子型亲水扩链剂搅拌混合。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烃多元醇中的至少一种，或聚酯二醇和聚碳酸酯二醇的混合物，或聚醚二醇与聚碳酸酯二醇的混合物。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述聚酯多元醇为聚酯二元醇，所述聚酯二醇为聚己二酸己二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚ε-己内酯二醇、聚己二酸乙二醇酯中的任一种。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇，所述聚醚二元醇为聚氧化丙烯二醇、聚丙二醇、聚乙二醇醚、聚氧丁-氧亚乙基醚或聚四氢呋喃醚二醇中的任一种。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述聚烯烃多元醇为聚碳酸酯二醇，所述聚碳酸酯二醇为聚碳酸己二醇酯或聚碳酸丁二醇酯中的任一种。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述异构化二苯基甲烷二异氰酸酯为2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯按质量比3～1∶2～1比例进行混合的混合物。

10.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述酮类有机溶剂为丙酮、丁酮或甲乙酮中的任一种；

所述阴离子型亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯或乙二氨基乙磺酸钠中的任一种；

所述阴离子型水性聚氨酯成盐剂为三乙胺、氨水或氢氧化钠中的任一种；

所述胺类或醇类扩链剂为二乙烯三胺、乙二胺或1，4-丁二醇中的任一种。