CN102181032A - 一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102181032A
CN102181032A CN 201110074540 CN201110074540A CN102181032A CN 102181032 A CN102181032 A CN 102181032A CN 201110074540 CN201110074540 CN 201110074540 CN 201110074540 A CN201110074540 A CN 201110074540A CN 102181032 A CN102181032 A CN 102181032A
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
response type
polyurethane film
polyurethane
aqueous polyurethane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 201110074540
Other languages
English (en)
Inventor
任龙芳
王学川
李震
强涛涛
孙森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi University of Science and Technology
Original Assignee
Shaanxi University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi University of Science and Technology filed Critical Shaanxi University of Science and Technology
Priority to CN 201110074540 priority Critical patent/CN102181032A/zh
Publication of CN102181032A publication Critical patent/CN102181032A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明涉及一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜及其制备方法。传统的水性聚氨酯薄膜制备方法成膜不耐溶剂，耐干湿擦牢度低。本发明采用的技术方案是：首先利用多元醇、多异氰酸酯、聚多元醇为原料制备超支化聚氨酯乳化剂，然后利用多异氰酸酯、聚多元醇、封端剂制备聚氨酯预聚体，混合超支化聚氨酯乳化剂与聚氨酯预聚体，加入去离子水调节固含量为30%～50%的乳液，经过烘箱干燥，制得反应型超支化水性聚氨酯薄膜。本发明解决了不交联或少交联线型结构的问题，而且与传统水性聚氨酯相比，解决了成膜体系中含有大量乳化剂不耐干湿擦的缺点。

Description

一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯薄膜制备技术领域，特别涉及一种反应型超支化聚氨酯薄膜及其制备方法。
背景技术
20世纪60年代以来，溶剂型聚氨酯在涂料、胶黏剂、合成革等领域得到了广泛应用，但是溶剂型聚氨酯中含有的有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大，在使用过程中造成严重的空气污染。近年来，随着人们环保意识的不断增强，聚氨酯的水性化成了必然趋势。而传统水性聚氨酯乳液由于其分子结构为热塑性不交联或少交联的线性结构，所以产品性能不如溶剂型聚氨酯的性能好。目前，已有的水性聚氨酯的制备主要是采用外乳化法和自乳化法。外乳化法是在聚氨酯预聚体或其溶液中加入乳化剂，在剧烈搅拌下强制性地将其分散于水中，制成聚氨酯分散体或乳液。自乳化法是在聚氨酯分子链段中引入亲水基团，使其具有一定的亲水性，不加乳化剂，利用这些亲水基团使之乳化。这两种方法制备得到的水性聚氨酯，再作为原料制成薄膜时，主要存在以下缺点：成膜后加入的乳化剂或是自身链段上引入的亲水基团没有得到去除，这就导致成膜不耐溶剂、不耐干、不湿擦，牢度低。这也是目前水性聚氨酯不能大规模应用的直接原因。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜及其制备方法，以克服现有技术存在的因成膜强度低而无法大规模使用的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜的制备方法，包括下述步骤：
1）超支化聚氨酯乳化剂的制备：将多元醇与二异氰酸酯混合，在60℃～90℃下反应1～2h，然后加入聚乙二醇（PEG）在60℃～90℃下反应1～3h，其中多元醇与二异氰酸酯的摩尔比为1：1.05～1.3，聚乙二醇（PEG）加入的量为二异氰酸酯的物质的量的10%~60%，反应结束制得超支化聚氨酯乳化剂备用；
2）聚氨酯预聚体的制备：将二异氰酸酯与聚乙二醇按1：1.02～1.1的摩尔比进行混合，在60℃～90℃下反应1～3h，然后加入封端剂，封端剂的量为二异氰酸酯物质的量的15%-30%，然后在40℃～80℃下反应1～3h，得到聚氨酯预聚体备用；
3）反应型超支化水性聚氨酯乳液的制备：将上述超支化聚氨酯乳化剂与上述聚氨酯预聚体按2:1~1:6的摩尔比进行混合，加入去离子水调节固含量至30%～50%，得到反应型超支化水性聚氨酯乳液。
上述多元醇为丙三醇或三羟甲基丙烷。
上述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）或六亚甲基二异氰酸酯（HDI）。
上述聚乙二醇（PEG）的相对分子质量为400、600、1000、2000、4000或8000。
上述封端剂为亚硫酸氢钠、苯甲酸、乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯。
利用上述所述制备方法制得的反应型超支化水性聚氨酯薄膜。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明在传统聚氨酯预聚体的合成基础上，引入超支化聚氨酯乳化剂，利用分子间相似相容的性质对聚氨酯预聚体进行乳化，可以在聚氨酯乳液成膜前作为乳化剂，使得整个聚氨酯体系得以乳化分散；在成膜后期利用超支化多官能团反应活性高的优点，使其作为扩链剂，从而解决不交联或少交联线型结构的问题。而且与传统水性聚氨酯相比，解决了成膜体系中含有大量乳化剂不耐干湿擦的缺点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做详细说明。
实施例1：
首先将丙三醇与二苯基甲烷二异氰酸酯按1：1.05的摩尔比进行混合，在90℃下反应2h，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯物质的量的10%的聚乙二醇1000，在80℃下反应1h；再将聚乙二醇1000与二苯基甲烷二异氰酸酯按1：1.1的摩尔比进行混合，在70℃下反应1h，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯物质的量的30%亚硫酸氢钠，在40℃下反应2h。最后将上述两步得到的产物按2：1的摩尔比进行混合，加入去离子水调节成固含量30%的乳液，涂成厚度为0.7mm的涂层放入烘箱烘干，控制烘箱温度80℃，时间30min，得到反应型超支化聚氨酯薄膜。
实施例2：
首先将三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯按1：1.3的摩尔比进行混合，在60℃下反应1h，然后加入甲苯二异氰酸酯物质的量的60%的聚乙二醇400，在60℃下反应1h；再将聚乙二醇400与甲苯二异氰酸酯按1：1.05的摩尔比进行混合，在60℃下反应1h，然后加入甲苯二异氰酸酯物质的量的15%的苯甲酸，在80℃下反应2h；最后将上述两步产物按1：6的摩尔比进行混合，加入去离子水调节成固含量50%的乳液，涂成厚度为0.1mm的涂层放入烘箱烘干，控制烘箱温度140℃，时间5min，得到反应型超支化聚氨酯薄膜。
实施例3：
首先将丙三醇与六亚甲基二异氰酸酯按1：1.2的摩尔比进行混合，在70℃下反应2h，然后加入六亚甲基二异氰酸酯物质的量的40%聚乙二醇8000，在90℃下反应3h；再将聚乙二醇8000与六亚甲基二异氰酸酯按1：1.07的摩尔比进行混合，在90℃下反应3h，然后加入六亚甲基二异氰酸酯物质的量的20%乙酰丙酮，在120℃下反应2h；最后将上述两步产物按1：3的摩尔比进行混合，加入去离子水调节成固含量40%的乳液，涂成厚度为0.5mm的涂层放入烘箱烘干，控制烘箱温度130℃，时间20min，得到反应型超支化聚氨酯薄膜。
实施例4：
首先将三羟甲基丙烷与异佛尔酮二异氰酸酯按1：1.1的摩尔比进行混合，在80℃下反应1h，然后加入异佛尔酮二异氰酸酯物质的量的20%聚乙二醇2000，在70℃下反应2h；再将聚乙二醇2000与异佛尔酮二异氰酸酯按1：1.08的摩尔比进行混合，在80℃下反应1h，然后加入异佛尔酮二异氰酸酯物质的量的25%乙酰乙酸乙酯，在60℃下反应2h；最后将上述两步产物按1：1.3的摩尔比进行混合，加入去离子水调节成固含量35%的乳液，涂成厚度为0.8mm的涂层放入烘箱烘干，控制烘箱温度130℃，时间30min，得到反应型超支化聚氨酯薄膜。

Claims (6)

1.一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜的制备方法，包括下述步骤：
1）超支化聚氨酯乳化剂的制备：将多元醇与二异氰酸酯混合，在60℃～90℃下反应1～2h，然后加入聚乙二醇（PEG）在60℃～90℃下反应1～3h，其中多元醇与二异氰酸酯的摩尔比为1：1.05～1.3，聚乙二醇（PEG）加入的量为二异氰酸酯的物质的量的10%~60%，反应结束制得超支化聚氨酯乳化剂备用；
2）聚氨酯预聚体的制备：将二异氰酸酯与聚乙二醇按1：1.02～1.1的摩尔比进行混合，在60℃～90℃下反应1～3h，然后加入封端剂，封端剂的量为二异氰酸酯物质的量的15%-30%，然后在40℃～80℃下反应1～3h，得到聚氨酯预聚体备用；
3）反应型超支化水性聚氨酯乳液的制备：将上述超支化聚氨酯乳化剂与上述聚氨酯预聚体按2:1~1:6的摩尔比进行混合，加入去离子水调节固含量至30%～50%，得到反应型超支化水性聚氨酯乳液。
2.根据权利要求1所述的一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述多元醇为丙三醇或三羟甲基丙烷。
3.根据权利要求2所述的一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）或六亚甲基二异氰酸酯（HDI）。
4.根据权利要求3所述的一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述聚乙二醇（PEG）的相对分子质量为400、600、1000、2000、4000或8000。
5.根据权利要求4所述的一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述封端剂为亚硫酸氢钠、苯甲酸、乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯。
6.根据上述任一权利要求所述制备方法制得的一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜。 
CN 201110074540 2011-03-28 2011-03-28 一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜及其制备方法 Pending CN102181032A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110074540 CN102181032A (zh) 2011-03-28 2011-03-28 一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110074540 CN102181032A (zh) 2011-03-28 2011-03-28 一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102181032A true CN102181032A (zh) 2011-09-14

Family

ID=44567341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110074540 Pending CN102181032A (zh) 2011-03-28 2011-03-28 一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102181032A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102504166A (zh) * 2011-10-12 2012-06-20 武汉海源九天新材料有限公司 超支化水性聚氨酯羟基组分的制备方法
CN102786655A (zh) * 2012-08-30 2012-11-21 武汉科技大学 含疏水端基的支化型水性聚氨酯及其制备方法
CN106832186A (zh) * 2017-01-06 2017-06-13 陕西科技大学 一种混合二异氰酸酯型聚氨酯及其制备方法
CN108978225A (zh) * 2018-08-02 2018-12-11 北京中纺化工股份有限公司 一种超支化聚氨酯拒水整理剂及其制备方法与应用
CN109880038A (zh) * 2019-03-05 2019-06-14 广州浦利姆环保科技有限公司 水性聚氨酯及其制备方法、水性色浆
CN112900101A (zh) * 2021-03-30 2021-06-04 深圳市新纶超净科技有限公司 抗静电剂及其制备方法、织物及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0135982A1 (en) * 1983-07-26 1985-04-03 Teijin Limited Easily slippable aromatic polyester film and process for production thereof
JPH10273513A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Toagosei Co Ltd 自己乳化型ポリウレタンプレポリマーの製造方法
JP2004161945A (ja) * 2002-11-15 2004-06-10 Mitsui Chemicals Inc 水性塗工材およびそれからなる皮膜形成物
JP2005089650A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Mitsui Chemicals Inc 自己乳化性水性ポリウレタン樹脂を含有する水性塗工材、及びそれから得られる皮膜形成物
CN101925662A (zh) * 2008-01-25 2010-12-22 株式会社理光 喷墨记录油墨、墨盒、喷墨打印装置和图像形成方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0135982A1 (en) * 1983-07-26 1985-04-03 Teijin Limited Easily slippable aromatic polyester film and process for production thereof
JPH10273513A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Toagosei Co Ltd 自己乳化型ポリウレタンプレポリマーの製造方法
JP2004161945A (ja) * 2002-11-15 2004-06-10 Mitsui Chemicals Inc 水性塗工材およびそれからなる皮膜形成物
JP2005089650A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Mitsui Chemicals Inc 自己乳化性水性ポリウレタン樹脂を含有する水性塗工材、及びそれから得られる皮膜形成物
CN101925662A (zh) * 2008-01-25 2010-12-22 株式会社理光 喷墨记录油墨、墨盒、喷墨打印装置和图像形成方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102504166A (zh) * 2011-10-12 2012-06-20 武汉海源九天新材料有限公司 超支化水性聚氨酯羟基组分的制备方法
CN102504166B (zh) * 2011-10-12 2013-07-03 武汉海源九天新材料有限公司 超支化水性聚氨酯羟基组分的制备方法
CN102786655A (zh) * 2012-08-30 2012-11-21 武汉科技大学 含疏水端基的支化型水性聚氨酯及其制备方法
CN106832186A (zh) * 2017-01-06 2017-06-13 陕西科技大学 一种混合二异氰酸酯型聚氨酯及其制备方法
CN108978225A (zh) * 2018-08-02 2018-12-11 北京中纺化工股份有限公司 一种超支化聚氨酯拒水整理剂及其制备方法与应用
CN108978225B (zh) * 2018-08-02 2020-10-27 北京中纺化工股份有限公司 一种超支化聚氨酯拒水整理剂及其制备方法与应用
CN109880038A (zh) * 2019-03-05 2019-06-14 广州浦利姆环保科技有限公司 水性聚氨酯及其制备方法、水性色浆
CN109880038B (zh) * 2019-03-05 2021-09-28 广州浦利姆环保科技有限公司 水性聚氨酯及其制备方法、水性色浆
CN112900101A (zh) * 2021-03-30 2021-06-04 深圳市新纶超净科技有限公司 抗静电剂及其制备方法、织物及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102181032A (zh) 一种反应型超支化水性聚氨酯薄膜及其制备方法
CN101845217B (zh) 水性聚氨酯/纳米二氧化硅复合乳液的制备方法
CN101235130B (zh) 一种阳离子水性聚氨酯乳液及其制备方法
CN100528963C (zh) 一种聚氨酯树脂组合物及其制备方法
CN106366291B (zh) 一种自乳化型阴离子水性聚氨酯固化剂及其制备方法
WO2002090413A1 (de) Polyurethan-polyharnstoff dispersionen als beschichtungsmittel
CN104387547A (zh) 水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用
CN104628980A (zh) 一种无溶剂合成革用聚氨酯树脂及应用该聚氨酯树脂制成合成革的方法
CN101824135A (zh) 封端型阳离子水性聚氨酯固色剂的制备及应用
CN106220817A (zh) 一种无溶剂型汽车内饰革用中间层聚氨酯树脂及其制备方法
CN105860025B (zh) 功能***联剂-异氰酸酯微囊及其制备方法
CN102417598B (zh) 封闭型脂肪族异氰酸酯水分散体的制备方法
CN107163827B (zh) 一种基于纳米片沸石粉改性的水性聚氨酯耐磨涂料的制备方法
CN105061716A (zh) 一种水性聚氨酯乳液及其制备方法
CN103804613A (zh) 一种有机硅改性阳离子水性聚氨酯抗菌乳液的制备方法
CN101445697A (zh) 一种超支化聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法
CN103013420B (zh) 环保型耐黄变水性聚氨酯通用胶
CN102070759A (zh) 一种水性聚氨酯皮革复鞣剂的制备方法
CN110295503A (zh) 一种水性聚氨酯合成革的制备方法
CN104018354A (zh) 一种超支化水性聚氨酯/有机磷硬段阻燃改性水性聚氨酯涂层剂及其制备方法
CN108264621A (zh) 一种水性聚氨酯非均相扩链合成方法
CN103467693A (zh) 一种具有良好冻融稳定性的水性聚氨酯的制备方法
CN109897160B (zh) 一种封闭型聚氨酯固化剂乳液及其制备方法和应用
CN102731749A (zh) 一种亚硫酸氢钠封闭型水性聚氨酯的无溶剂制备方法
CN103328523B (zh) 含水1k涂料体系及改进纹木表面外观的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110914