CN114133520A - 一种水性聚氨酯树脂及其制造方法 - Google Patents

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朱佩
任思慧
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Abstract

本发明公开一种水性聚氨酯树脂,其组成成分按照质量份数计如下:聚酯树脂40~80份;聚酯二元醇10~30份;甲基‑2,4‑环己烷二异氰酸酯10~20份;羧酸二元醇5~10份;二羟甲基丁酸5~10份;1,4‑丁二醇4~10份;山梨醇4~10份;三羟甲基丙烷4~8份;三乙胺1~5份;无水丙酮10~40份。根据本发明的配方以及制造方法,改变传统水性聚氨酯树脂制备过程中的乳化方式,本发明制备获得水性聚氨酯树脂分子量高、物理机械性能好、耐热性好,具有油性聚氨酯树脂特性;此外,本发明制备获得的水性聚氨酯树脂安全环保。

Description

一种水性聚氨酯树脂及其制造方法
技术领域
本发明属于高性能水性树脂技术领域,具体涉及一种水性聚氨酯树脂;尤其还涉及一种水性聚氨酯树脂制造方法。
背景技术
在高分子材料合成过程中使用一定的毒性溶剂,但能确保其循环利用并降低其在产品中的残留率,也是高分子绿色合成的研究内容。水性聚氨酯树脂的合成即是这个方面的典型例子。水性聚氨酯树脂是将聚氨酯分散在水中形成的均匀乳液,具有不燃、气味小、不污染环境节能、操作加工方便等优点,广泛用作黏合剂和涂料。与溶剂型聚氨酯黏合剂相比,水性聚氨酯具有以下特点:
(1)大多数水性聚氨酯树脂中不含反应性NCO基团,因而树脂主要靠分子内极性基团产生内聚力和黏附力进行固化。水性聚氨酯中的羧基、羟基等在适宜条件下可参与反应,使黏合剂产生交联。
(2)黏度是黏合剂使用性能的一个重要参数。水性聚氨酯树脂的黏度一般通过水溶性增稠剂及水来调整。
(3)由于水的挥发性比有机溶剂的差,故水性聚氨酯黏合剂干燥较慢,材料的耐水性较差。
(4)水性聚氨酯树脂可与多种水性树脂混合,以改进性能或降低成本。
(5)水性聚氨酯树脂气味小,操作方便,残胶易清理。
由于其出色的物理机械性能和生物相容性,在皮革、胶黏剂、涂料、医疗器械等领域有着广泛的用途。研发出一种高性能的水性聚氨酯树脂材料越来越受到研发人员的关注。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水性聚氨酯树脂及其制造方法,以解决上述问题。
为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种水性聚氨酯树脂,其中,其组成成分按照质量份数计如下:
Figure RE-GDA0003482678070000011
Figure RE-GDA0003482678070000021
一种水性聚氨酯树脂,其中,其组成成分按照质量份数计如下:
Figure RE-GDA0003482678070000022
一种水性聚氨酯树脂制造方法,包括以下步骤:
S1、备料,按照高性能水性树脂的配方,并根据质量份数称取材料,备用;
S2、将聚酯树脂、聚酯二元醇、和羧酸二元醇混合搅拌反应,然后将二羟甲基丁酸、甲基-2,4-环己烷二异氰酸酯以及无水丙酮放入反应釜中,通入氮气保护并加热至150℃~180℃,保温30min~50min;
S3、继续加入1,4-丁二醇、山梨醇以及三羟甲基丙烷,在40℃~550℃保温40min~60min;
S4、依次加入三乙胺,并在45℃~50℃的温度下搅拌30min~50min,搅拌后,冷却制成水性聚氨酯树脂。
本发明的技术效果和优点:
根据本发明的配方以及制造方法,改变传统水性聚氨酯树脂制备过程中的乳化方式,本发明制备获得水性聚氨酯树脂分子量高、物理机械性能好、耐热性好,具有油性聚氨酯树脂特性;此外,本发明制备获得的水性聚氨酯树脂安全环保。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。因此,以下对本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种水性聚氨酯树脂,其中,其组成成分按照质量份数计如下:
Figure RE-GDA0003482678070000031
一种水性聚氨酯树脂制造方法,包括以下步骤:
S1、备料,按照高性能水性树脂的配方,并根据质量份数称取材料,备用;
S2、将聚酯树脂、聚酯二元醇、和羧酸二元醇混合搅拌反应,然后将二羟甲基丁酸、甲基-2,4-环己烷二异氰酸酯以及无水丙酮放入反应釜中,通入氮气保护并加热至160℃,保温30min-50min;
S3、继续加入1,4-丁二醇、山梨醇以及三羟甲基丙烷,在40℃-550℃保温50min;
S4、依次加入三乙胺,并在45℃-50℃的温度下搅拌40min,搅拌后,冷却制成水性聚氨酯树脂。
实施例2
一种水性聚氨酯树脂,其中,其组成成分按照质量份数计如下:
Figure RE-GDA0003482678070000041
一种水性聚氨酯树脂制造方法,包括以下步骤:
S1、备料,按照高性能水性树脂的配方,并根据质量份数称取材料,备用;
S2、将聚酯树脂、聚酯二元醇、和羧酸二元醇混合搅拌反应,然后将二羟甲基丁酸、甲基-2,4-环己烷二异氰酸酯以及无水丙酮放入反应釜中,通入氮气保护并加热至150℃,保温30min;
S3、继续加入1,4-丁二醇、山梨醇以及三羟甲基丙烷,在40℃-550℃保温40min;
S4、依次加入三乙胺,并在45℃的温度下搅拌30min,搅拌后,冷却制成水性聚氨酯树脂。
实施例3
一种水性聚氨酯树脂,其中,其组成成分按照质量份数计如下:
Figure RE-GDA0003482678070000042
Figure RE-GDA0003482678070000051
一种水性聚氨酯树脂制造方法,包括以下步骤:
S1、备料,按照高性能水性树脂的配方,并根据质量份数称取材料,备用;
S2、将聚酯树脂、聚酯二元醇、和羧酸二元醇混合搅拌反应,然后将二羟甲基丁酸、甲基-2,4-环己烷二异氰酸酯以及无水丙酮放入反应釜中,通入氮气保护并加热至180℃,保温50min;
S3、继续加入1,4-丁二醇、山梨醇以及三羟甲基丙烷,在550℃保温60min;
S4、依次加入三乙胺,并在50℃的温度下搅拌50min,搅拌后,冷却制成水性聚氨酯树脂。
根据本发明的配方以及制造方法,改变传统水性聚氨酯树脂制备过程中的乳化方式,本发明制备获得水性聚氨酯树脂分子量高、物理机械性能好、耐热性好,具有油性聚氨酯树脂特性;此外,本发明制备获得的水性聚氨酯树脂安全环保。
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,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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (3)

1.一种水性聚氨酯树脂,其特征在于,其组成成分按照质量份数计如下:
Figure FDA0003231826590000011
2.权利要求1所述的一种水性聚氨酯树脂,其特征在于,其组成成分按照质量份数计如下:
Figure FDA0003231826590000012
3.权利要求1所述的一种水性聚氨酯树脂的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、备料,按照高性能水性树脂的配方,并根据质量份数称取材料,备用;
S2、将聚酯树脂、聚酯二元醇、和羧酸二元醇混合搅拌反应,然后将二羟甲基丁酸、甲基-2,4-环己烷二异氰酸酯以及无水丙酮放入反应釜中,通入氮气保护并加热至150℃~180℃,保温30min~50min;
S3、继续加入1,4-丁二醇、山梨醇以及三羟甲基丙烷,在40℃~550℃保温40min~60min;
S4、依次加入三乙胺,并在45℃~50℃的温度下搅拌30min~50min,搅拌后,冷却制成水性聚氨酯树脂。
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