CN113265901A - 一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂及其制备方法和应用，属于表面施胶剂制备技术领域。将二聚酸聚酯二醇、聚己内酯二醇、二异氰酸酯混合进行预聚合反应；随后加入亲水扩链剂进行扩链反应；再加入三乙胺进行中和反应，最后加入去离子水乳化得到二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂。本发明不仅实现了二聚酸在绿色环保涂料领域的高值化利用，还为纸张防水防油性能的改善提供了一种环境友好、可持续、经济的方法。制备的二聚酸基水性聚氨酯乳液作为纸张表面施胶剂，可显著改善纸张的防水、防油性及力学性能。

Description

一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于表面施胶剂制备技术领域，具体涉及一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂及其制备方法和应用。
背景技术
纸制品具有价格低廉、可生物降解、绿色环保等优异性能，利用其替代一次性塑料制品能从根源上消除白色污染，已广泛应用于电子产品、食品、化妆品等包装领域。目前纸质包装约占包装行业销售总量的50％，为包装行业中占比最大份额的包装材料。然而，纸张中的木质纤维具有亲水性和多孔结构，水和油通过纤维之间的孔隙借助毛细管作用向纸张内部渗透，导致纸张润湿后力学性能下降，限制了其包装应用。因此，纸张防水防油性能的提高是纸包装行业发展的关键。目前，造纸厂多采用在纸张表面涂施低表面能含氟类化学品(如氟丙烯酸酯、氟烷基聚合物等)提高纸张的防水防油性，然而，含氟类化学品在制备和使用过程中会产生全氟辛酸(PFOA)，易在生物体内蓄积，危害人体健康，因此，绿色环保防水防油涂料的研制成为纸包装工业发展的迫切课题。
水性聚氨酯(WPU)是由多异氰酸酯和多元醇通过聚合反应生成的高分子聚合物，具有绿色环保、粘接强度高、成膜性能好、柔韧性可调等优点，已广泛应用于涂料，胶粘剂，织物涂层整理等领域。2020年，全球水性聚氨酯市场超过100亿美元。WPU分子结构中含有大量氨基甲酸酯、酯基、醚键等极性基团，通过氢键作用在纸张表面形成一层致密的胶膜，能有效阻隔水和油的渗透。然而，WPU以水作为分散介质，其分子中引入了亲水基团，WPU胶膜的交联密度较低，防水防油性不足。因此，需对WPU进行改性以满足纸张表面性能要求。目前，市场主要采用丙烯酸酯、环氧树脂、有机硅和无机纳米材料对水性聚氨酯进行改性，但以上改性方法均源于石油化工资源。随着人们对环境问题的日益关注和石油原料的日益枯竭，利用可再生生物质资源替代传统的不可再生石油化工资源已是大势所趋。
近年来全球油脂化工行业发展迅速，油脂化学行业面临产能过剩的困境，产能过剩达200万吨。为解决脂肪酸产品产能过剩，人们将油酸、亚油酸、亚麻酸等天然不饱和脂肪酸经Diels-Alder反应制得不饱和脂肪酸二聚体—二聚酸，由于其无毒、热稳定高、可生物降解和高化学反应性，已广泛应用于制造涂料、增塑剂、润滑剂和粘合剂，预计到2023年，全球二聚酸市场将达到22.5亿美元。采用二聚酸代替小分子二元醇合成聚氨酯的原料聚酯二元醇，既可以减少石化资源的使用，可持续发展，也可以提高水性聚氨酯的耐水性、力学性能和热稳定性。孟晶晶等人(聚氨酯工业，24(4)，13-16)以二聚酸与乙二醇为原料，成功制备了羟值在95mg KOH/g左右、酸值小于0.5mg KOH/g的低相对分子质量(1000-1500)的二聚酸聚酯二醇，但该研究未给出高分子量(>1500)二聚酸聚酯二醇的制备方法。专利CN102127202A介绍了一种高耐水解性的含二聚酸结构单元的水性聚氨酯及其制备方法，所述含二聚酸结构单元的水性聚氨酯具有高耐水解性、高耐水性和优良的热稳定性。但所述二聚酸聚酯二醇的合成温度较高(190℃～210℃)，且需持续通入氮气，抽真空，合成工艺繁琐复杂。Liu等人(Journal of Macromolecular Science,Part A:Pure and AppliedChemistry，49，1070-1078)采用以二聚酸为基础的聚酯多元醇为软段制得生物基水性聚氨酯，制得的水性聚氨酯胶膜的热稳定性、力学性能均得到有效改善，但其耐水性不足。专利CN107266650A介绍了一种耐水压防水聚氨酯织物涂饰剂及其制备方法，在水性聚氨酯中引入二聚酸聚酯二醇，提高了涂饰剂的耐静水压和防水透湿性，但未对改性水性聚氨酯对纸张的力学性能、防油性能未见研究。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题在于提供一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法。本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂。本发明要解决的技术问题还有一个在于提供一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂在作为纸张表面施胶剂中的应用。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，将二聚酸聚酯二醇、聚己内酯二醇、二异氰酸酯混合进行预聚合反应；随后加入亲水扩链剂进行扩链反应；再加入三乙胺进行中和反应，最后加入去离子水乳化得到二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂。
所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，将二聚酸聚酯二醇、聚己内酯二醇于100～120℃、-0.08～-0.1MPa真空下脱水1～5h，调节预聚温度70～80℃，加入二异氰酸酯进行预聚合反应，反应过程中控制R值为1.8～2.5，R指体系中总NCO基团的摩尔数与体系中总OH基团的摩尔数之比；所述二异氰酸酯为异弗尔酮二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的任一种。
所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，所述二聚酸聚酯二醇和聚己内酯二醇的质量比为1:1.25～1:1.5；所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸；所述二聚酸聚酯二醇、聚己内酯二醇、亲水扩链剂中的OH和二异氰酸酯中的NCO按官能团摩尔比OH/NCO＝1:1.8～1:2.5；所述三乙胺与亲水扩链剂的物质的量之比为1:1～1:1.3。
所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，所述扩链反应温度为75～90℃，时间为2～4h；所述中和反应温度为25～35℃，时间为10～30min；所述乳化温度为15～30℃，时间为20～60min。
所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，二聚酸聚酯二醇的制备：将二聚酸、小分子二元醇、带水剂和催化剂混合，在140～180℃条件下酯化反应4～7h，得到相对分子量为2000～10000的二聚酸聚酯二醇。
所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，所述小分子二元醇为一缩二乙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇或1,6-己二醇中的任一种；所述二聚酸和小分子二元醇的摩尔比为1:1.5～1:3；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯中的任一种；所述催化剂的用量为二聚酸质量的0.4％～0.8％；所述带水剂为甲苯、二甲苯或正丁醚中的任一种，带水剂的用量为二聚酸质量的35％～50％。
所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二聚酸、小分子二元醇、带水剂和催化剂混合，在140～180℃条件下酯化反应4～7h，得到相对分子量为2000～10000的二聚酸聚酯二醇；
(2)将二聚酸聚酯二醇、聚己内酯二醇、二异氰酸酯混合进行预聚合反应；随后加入亲水扩链剂进行扩链反应；再加入三乙胺进行中和反应，最后加入去离子水乳化得到二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂。
上述方法制备得到的二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂。
上述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂在作为纸张表面施胶剂中的应用。
有益效果：与现有的技术相比，本发明的优点包括：
本发明制备的二聚酸基水性聚氨酯乳液作为纸张表面施胶剂，可显著改善纸张的防水、防油性及力学性能。本发明不仅实现了二聚酸在绿色环保涂料领域的高值化利用，还为纸张防水防油性能的改善提供了一种环境友好、可持续、经济的方法。实施例的测试数据表明，与原纸相比，二聚酸基水性聚氨酯表面施胶后纸张的60s Cobb值从16.42g/m2降至1.96g/m2，防油等级Kit值从0级增至8级，伸长率从4.75％增至6.51％，抗张强度从2.28kN/m2增至2.89kN/m2，耐折度从186次增至286次，纸张的防水防油性及力学性能均得到显著改善。
附图说明
图1是二聚酸、二聚酸聚酯二醇红外光谱图；
图2是二聚酸基水性聚氨酯的红外光谱图；
图3是二聚酸聚酯二醇的核磁氢谱图；
图4是二聚酸基水性聚氨酯的核磁氢谱图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。本发明用聚己内酯二醇为湖南聚仁化工新材料技术有限公司提供，分子量2000，羟值113.58mg/g；本发明中的R指体系中总NCO基团的摩尔数与体系中总OH基团的摩尔数之比。
实施例1
一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备二聚酸聚酯二醇：将二聚酸、1,6-己二醇、带水剂二甲苯、催化剂二月桂酸二丁基锡加入到装有带机械密封的机械搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中，二聚酸与1,6-己二醇的摩尔比为1:1.5，带水剂二甲苯用量为二聚酸质量的40％，二月桂酸二丁基锡用量为二聚酸质量的0.4％，加热套加热升温，于150℃开始出水，缓慢升温至170℃反应，保温反应5h直至酸值降到1.5mg KOH·g-1以下，降温冷却至室温，然后水洗、减压蒸馏脱除二甲苯等低沸物，制得二聚酸聚酯二醇，酸值为0.362mg/g，羟值为44.32mg/g；
(2)制备二聚酸基水性聚氨酯：将10g二聚酸聚酯二醇、15g聚己内酯二醇加入到装有电动搅拌器、冷凝管和温度计的四口烧瓶中，在120℃，真空度-0.08MPa下脱水2h；冷却至40℃，氮气保护下缓慢滴加8.93g异佛尔酮二异氰酸酯，均匀混合10min，缓慢升温至75℃，反应2h；加入2.68g二羟甲基丙酸，缓慢升温至85℃，反应2.5h；冷却至35℃，添加20.70g丙酮降黏，加入2.02g三乙胺，中和30min；控制温度为30℃，高速搅拌下加入98.46g去离子水乳化20min，然后在30℃、-0.1MPa真空条件下脱去丙酮，制得二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂-1。
本实施例所得水性聚氨酯产品乳液呈黄色微透明，稳定性好，成膜物透明。
对实施例1中的二聚酸、二聚酸基聚酯二醇进行红外光谱检测，结果如图1所示。由图1可知，二聚酸在3235cm-1处有宽的羟基吸收峰，而在二聚酸聚酯二醇结构中该处峰左移至3423cm-1；此外，酯化羰基峰(O＝C)由1708cm-1(二聚酸)移动至1736cm-1(二聚酸聚酯二醇)、1064cm-1出现醚键峰(C-O-C)，这些结果均证明二聚酸和小分子二元醇成功的进行了酯化反应。
实施例1制备得到的二聚酸聚酯二醇的核磁氢谱检测结果如图3所示。由图3可知，酯化后新峰3.5-3.75ppm，4.2ppm分别归属于二聚酸聚酯二醇中与羧酸酯相连的亚甲基上的氢和醚键上的亚甲基氢，表明小分子二醇和二聚酸成功发生了酯化反应，生成了相应的二聚酸聚酯二醇。
实施例2
一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备二聚酸聚酯二醇：将二聚酸、新戊二醇、带水剂甲苯、催化剂钛酸四丁酯加入到装有带机械密封的机械搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中，二聚酸与新戊二醇的摩尔比为1:1.8，带水剂甲苯用量为二聚酸质量的45％，钛酸四丁酯用量为二聚酸质量的0.6％，加热套加热升温，于155℃开始出水，缓慢升温至180℃反应，保温反应7h直至酸值降到1.5mg KOH·g-1以下，降温冷却至室温，然后水洗、减压蒸馏脱除甲苯等低沸物，制得二聚酸聚酯二醇，酸值为0.187mg/g，羟值为49.54mg/g。
(2)制备二聚酸基水性聚氨酯：将10g二聚酸聚酯二醇、15g聚己内酯二醇加入到装有电动搅拌器、冷凝管和温度计的四口烧瓶中，在120℃，真空度-0.08MPa下脱水4h；冷却至40℃，氮气保护下缓慢滴加7.17g甲苯二异氰酸酯，均匀混合10min，缓慢升温至75℃，反应2h；加入2.41g二羟甲基丙酸，缓慢升温至75℃，反应3h；冷却至32℃，添加22.58g丙酮降黏，加入1.79g三乙胺，中和10min；控制温度为27℃，高速搅拌下加入101.26g去离子水乳化45min，然后在30℃、-0.1MPa真空条件下脱去丙酮，制得二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂-2。
本实施例所得水性聚氨酯产品乳液呈黄色半透明，稳定性好，成膜物透明。
对实施例2制备得到的二聚酸基水性聚氨酯进行红外光谱检测，结果如图2所示。由图2可知，2280-2240cm-1处的-NCO特征谱带无吸收峰，表明-NCO基本反应完全；3329cm-1处为N-H的伸缩振动吸收峰，1717cm-1处为C＝O的伸缩振动峰，1222cm-1处为C—O—C的变形振动吸收峰，以上这些峰均为二聚酸基水性聚氨酯的特征吸收峰，由此说明合成的产物为二聚酸基水性聚氨酯。
对实施例2制备得到的二聚酸基水性聚氨酯的核磁氢谱检测结果如图4所示。由图4可知，2.24-2.31ppm处的吸收峰归属于二聚酸基水性聚氨酯中与二聚酸聚酯键相连亚甲基的氢；3.88ppm处的吸收峰归属于聚己内酯二醇中亚甲基氢；6.51-7.75ppm处的吸收峰归属于甲苯二异氰酸酯中苯环上的氢，8.63ppm处的吸收峰归属于氨基甲酯键上的氢，表明二聚酸基水性聚氨酯成功合成。
实施例3
一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备二聚酸聚酯二醇：将二聚酸、一缩二乙二醇、带水剂二甲苯、催化剂钛酸四异丙酯加入到装有带机械密封的机械搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中，二聚酸与一缩二乙二醇的摩尔比为1：2，带水剂二甲苯用量为二聚酸质量的35％，钛酸四异丙酯用量为二聚酸质量的0.6％，加热套加热升温，于160℃开始出水，缓慢升温至180℃反应，保温反应6h直至酸值降到1.5mg KOH·g-1以下，降温冷却至室温，然后水洗、减压蒸馏脱除二甲苯等低沸物，制得二聚酸聚酯二醇，酸值为0.158mg/g，羟值为53.91mg/g。
(2)制备二聚酸基水性聚氨酯：将11g二聚酸聚酯二醇、15g聚己内酯二醇加入到装有电动搅拌器、冷凝管和温度计的四口烧瓶中，在115℃，真空度-0.09MPa下脱水4h；冷却至40℃，氮气保护下缓慢滴加9.69g异佛尔酮二异氰酸酯，均匀混合10min，缓慢升温至80℃，反应2.5h；加入2.72g二羟甲基丙酸，缓慢升温至88℃，反应3.5h；冷却至35℃，添加19.23g丙酮降黏，加入1.95g三乙胺，中和25min；控制温度为27℃，高速搅拌下加入104.61g去离子水乳化50min，然后在30℃、-0.1MPa真空条件下脱去丙酮，制得二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂-3。
本实施例所得水性聚氨酯产品乳液呈黄色半透明，稳定性好，成膜物透明。
实施例4
一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备二聚酸聚酯二醇：将二聚酸、一缩二乙二醇、带水剂正丁醚、催化剂二月桂酸二丁基锡加入到装有带机械密封的机械搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中，二聚酸与一缩二乙二醇的摩尔比为1：2.3，带水剂正丁醚用量为二聚酸质量的45％，二月桂酸二丁基锡用量为二聚酸质量的0.7％，加热套加热升温，于160℃开始出水，缓慢升温至176℃反应，保温反应7h直至酸值降到1.5mg KOH·g-1以下，降温冷却至室温，然后水洗、减压蒸馏脱除正丁醚等低沸物，制得二聚酸聚酯二醇，酸值为0.216mg/g，羟值为57.06mg/g。
(2)制备二聚酸基水性聚氨酯：将12g二聚酸聚酯二醇、15g聚己内酯二醇加入到装有电动搅拌器、冷凝管和温度计的四口烧瓶中，在110℃，真空度-0.08MPa下脱水3h；冷却至40℃，氮气保护下缓慢滴加7.66g甲苯二异氰酸酯，均匀混合10min，缓慢升温至80℃，反应2.5h；加入2.59g二羟甲基丙酸，缓慢升温至85℃，反应3h；冷却至32℃，添加25.19g丙酮降黏，加入1.94g三乙胺，中和20min；控制温度为22℃，高速搅拌下加入106.26g去离子水乳化40min，然后在30℃、-0.1MPa真空条件下脱去丙酮，制得二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂-4。
本实施例所得水性聚氨酯产品乳液呈黄色微透明，稳定性好，成膜物透明。
实施例5
一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备二聚酸聚酯二醇：将二聚酸、1,4-丁二醇、带水剂甲苯、催化剂钛酸四异丙酯加入到装有带机械密封的机械搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中，二聚酸与1,4-丁二醇的摩尔比为1：2.5，带水剂甲苯用量为二聚酸质量的40％，钛酸四异丙酯用量为二聚酸质量的0.5％，加热套加热升温，于160℃开始出水，缓慢升温至178℃反应，保温反应6h直至酸值降到1.5mg KOH·g-1以下，降温冷却至室温，然后水洗、减压蒸馏脱除甲苯等低沸物，制得二聚酸聚酯二醇，酸值为0.257mg/g，羟值为62.52mg/g。
(2)制备二聚酸基水性聚氨酯：将10g二聚酸聚酯二醇、15g聚己内酯二醇加入到装有电动搅拌器、冷凝管和温度计的四口烧瓶中，在100℃，真空度-0.09MPa下脱水2h；冷却至40℃，氮气保护下缓慢滴加9.69g异佛尔酮二异氰酸酯，均匀混合10min，缓慢升温至80℃，反应2h；加入2.66g二羟甲基丙酸，缓慢升温至84℃，反应3h；冷却至35℃，添加20.72g丙酮降黏，加入2.01g三乙胺，中和20min；控制温度为28℃，高速搅拌下加入100.53g去离子水乳化45min，然后在30℃、-0.1MPa真空条件下脱去丙酮，制得二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂-5。
本实施例所得水性聚氨酯产品乳液呈黄色微透明，稳定性好，成膜物透明。
对比例1
由于国内目前市场上所用的表面施胶剂主要为淀粉施胶剂，因此以淀粉表面施胶剂为对比例。称取40g表面施胶淀粉，放入圆底烧瓶中，用360g蒸馏水稀释，搅拌10min，圆底烧瓶放入恒温水浴，90℃搅拌，糊化后，继续搅拌30min，出料，制得浓度为10％的淀粉表面施胶剂。
施胶效果测试：
将实施例1-5得到的二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂以及对比例淀粉表面施胶剂对定量为63g/m2的原纸进行表面施胶，原纸的表面施胶实验采用涂布机涂布法。先将原纸的一端固定，取施胶剂均匀涂布在固定的一端，开启涂布机涂布辊棒在纸面上匀速滚动，使施胶剂均匀涂抹在纸面上，上胶量3g/m2，将施胶后的纸张放入35℃恒温烘箱进行烘干；最后将施胶后的纸样在恒温恒湿条件下放置24小时，并进行物理性能检测，参照纸和纸板吸水性的测定GB/T 1540-2002，对纸张的耐水性进行测试；参照纸和纸板耐脂度的测定GB/T22805.2-2008，对纸张的防油性进行测试；参照纸和纸板抗张强度的测定GB/T 453-2002，对纸张抗张强度，伸长率进行测试；参照纸耐折度的测定法GB/T 457-1989，对纸张的耐折度进行测试，二聚酸基水性聚氨酯涂布纸张的物理性能检测数据如表1所示。
表1二聚酸基水性聚氨酯涂布纸张的物理性能检测数据
Figure BDA0003063991720000071
Figure BDA0003063991720000081
从表1可以看出：与原纸相比，二聚酸基水性聚氨酯表面施胶后纸张的60s Cobb值从16.42g/m2降至1.96g/m2，Kit值从0增至8级，纸张的防水防油性能显著提高。这是由于二聚酸中非极性长链烷基赋予水性聚氨酯优异的憎水性，且改性后的水性聚氨酯在纸张表面形成一层致密的薄膜，有效阻隔水和油的渗透。此外，与原纸相比，二聚酸基水性聚氨酯表面施胶后纸张的伸长率从4.75％增至6.51％，抗张强度从2.28kN/m2增至2.94kN/m2，耐折度从165次增至294次。纸张的伸长率、抗张强度和耐折度均得到有效改善，这是由于二聚酸聚酯二醇含有柔顺性良好的烷基链和环状结构，有效改善了水性聚氨酯胶膜的力学性能。

Claims (9)

1.一种二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，其特征在于，将二聚酸聚酯二醇、聚己内酯二醇、二异氰酸酯混合并进行预聚合反应；随后加入亲水扩链剂进行扩链反应；再加入三乙胺进行中和反应，最后加入去离子水乳化得到二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂。
2.根据权利要求1所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，其特征在于，将二聚酸聚酯二醇、聚己内酯二醇于100～120℃、-0.08～-0.1MPa真空下脱水1～5h，调节预聚温度70～80℃，加入二异氰酸酯进行预聚合反应，反应过程中控制R值为1.8～2.5，R指体系中总NCO基团的摩尔数与体系中总OH基团的摩尔数之比；所述二异氰酸酯为异弗尔酮二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的任一种。
3.根据权利要求1所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，其特征在于，所述二聚酸聚酯二醇和聚己内酯二醇的质量比为1:1.25～1:1.5；所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸；所述二聚酸聚酯二醇、聚己内酯二醇、亲水扩链剂中的OH和二异氰酸酯中的NCO官能团摩尔比为OH/NCO＝1:1.8～1:2.5；所述三乙胺与亲水扩链剂的物质的量之比为1:1～1:1.3。
4.根据权利要求1所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，其特征在于，所述扩链反应温度为75～90℃，时间为2～4h；所述中和反应温度为25～35℃，时间为10～30min；所述乳化温度为15～30℃，时间为20～60min。
5.根据权利要求1所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，其特征在于，二聚酸聚酯二醇的制备：将二聚酸、小分子二元醇、带水剂和催化剂混合，在140～180℃条件下酯化反应4～7h，得到相对分子量为2000～10000的二聚酸聚酯二醇。
6.根据权利要求5所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，其特征在于，所述小分子二元醇为一缩二乙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇或1,6-己二醇中的任一种；所述二聚酸和小分子二元醇的摩尔比为1:1.5～1:3；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯中的任一种；所述催化剂的用量为二聚酸质量的0.4％～0.8％；所述带水剂为甲苯、二甲苯或正丁醚中的任一种，带水剂的用量为二聚酸质量的35％～50％。
7.根据权利要求1所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将二聚酸、小分子二元醇、带水剂和催化剂混合，在140～180℃条件下酯化反应4～7h，得到相对分子量为2000～10000的二聚酸聚酯二醇；
(2)将二聚酸聚酯二醇、聚己内酯二醇、二异氰酸酯混合进行预聚合反应；随后加入亲水扩链剂进行扩链反应；再加入三乙胺进行中和反应，最后加入去离子水乳化得到二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂。
8.权利要求1～7任一所述方法制备得到的二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂。
9.权利要求8所述二聚酸基水性聚氨酯表面施胶剂在作为纸张表面施胶剂中的应用。
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