专利名称：一种水性聚氨酯-聚脲分散体的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种分散体系，具体的说，是一种水性聚氨酯-聚脲水分散体的制备方法，属于化工分散体系制备技术领域。
背景技术：
传统的水性聚氨酯的制备方式是将含羧基亲水基团的醇、多元醇及二异氰酸酯在少量高沸点有机溶剂作为助溶剂的条件下进行预聚反应，再使用三级胺中和，是预聚体具有离子型，从而具有亲水性，将此具有离子型的预聚体用适量溶剂稀释，分散再水中进行乳化和扩链反应，可以制得水性聚氨酯-聚脲分散体或是将多元醇及二异氰酸酯预聚反应， 加入大量低沸点溶剂，在低温下用含亲水基团的多元胺(如氨基磺酸盐)进行扩链乳化，最后脱出低沸点溶剂，获得水性聚氨酯-聚脲分散体。一般水性聚氨酯-聚脲分散体在制备过程中，要求原料充分脱水，且生产过程中严禁接触水分，否则会导致体系粘度增加而无法正常乳化，严重导致预聚过程中凝胶，且生产过程中需要添加一定量的助溶剂，如丙酮、丁酮、 二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮，生产或使用过程会释放一定量V0C，造成环境污染。
发明内容
针对上述不足，本发明公开一种在制备过程中不需要使用助溶剂和溶剂即可得到的水性聚氨酯_聚脲的制备方法。本发明的技术要点是这样的一种水性聚氨酯-聚脲分散体的制备方法，依次包括下述步骤1)称取质量百分比60 80%的去离子水加入至带搅拌器的反应器，并将反应器置于冰水浴中冷却至5°C以下，边搅拌边加入质量百分比1 5%分子式为(I)或(II)的聚醚胺，搅拌溶解成均勻溶液，再加入质量百分比0. 5 2%的阴离子型表面活性剂，体系温度控制在0°C 2°C搅拌均勻；
权利要求
1.一种水性聚氨酯-聚脲分散体的制备方法，其特征在于，依次包括下述步骤1)称取质量百分比60 80%的去离子水加入至带搅拌器的反应器，并将反应器置于冰水浴中冷却至5°C以下，边搅拌边加入质量百分比1 5%分子式为(I)或(II)的聚醚胺，搅拌溶解成均勻溶液，再加入质量百分比0. 5 2%的阴离子型表面活性剂，体系温度控制在0°C 2°C搅拌均勻；H3CfOCH2CH2 ^(OCH2CHfNH2R1 = H 或 CH3(I)CH3 CH3CH3H2NCHCH2"(0CHCH2^^0CH2CH2^"^0CH2CH4NH2(II)其中a、b、c均为O 100之间的整数，且a、b、c不能同时为零，所述的聚醚胺的摩尔质量为50 5000g/摩尔，胺基官能度> 1，聚氧化乙烯链段摩尔质量占聚醚胺分子摩尔质量的40 99% ；2)称取质量百分比10 25%，摩尔质量为50 5000g/摩尔的聚合物多元醇与质量百分比2 8%的多异氰酸酯混合均勻，制得聚合物多元醇-多异氰酸酯的混合物；3)将步骤2)得到的聚合物多元醇-多异氰酸酯在高速搅拌下加入到步骤1)所得的物质中，在-1 3°C下快速搅拌8 15分钟，生成油相成份为聚合物多元醇-多异氰酸酯混合物的0/W性微乳液；4)在步骤3)所得的物质中加入质量百分比0.001 0. 有机金属催化剂，在40 80°C搅拌反应2 6小时，生成水性聚氨酯-聚脲分散体。
2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯-聚脲分散体的制备方法，其特征在于，所述的聚醚胺为单醇引发剂与EO或PO的其中之一或者它们的组合反应而得的聚醚单胺或聚醚二胺。
3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯-聚脲分散体的制备方法，其特征在于，所述的阴离子表面活性剂含有烷基羧酸盐、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐其中之一或它们的组合物。
4.根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯-聚脲分散体的制备方法，其特征在于，所述的阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠或者十六烷基磺酸钠或者仲烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠或者十二烷基硫酸钠或者十六烷基硫酸钠的其中之一或者它们的组合。
5.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯-聚脲分散体的制备方法，其特征在于，所述的聚合物多元醇的羟基官能度> 2，羟值为30 500mgK0H/g。
6.根据权利要求1或5任意所述的一种水性聚氨酯_聚脲分散体的制备方法，其特征在于，所述的聚合物多元醇为聚氧化丙烯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、蓖麻油多元醇、环氧树脂多元醇或松香酯多元醇的其中之一或者它们的组合。
7.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯-聚脲分散体的制备方法，其特征在于，所述的多异氰酸酯化合物为芳香族多异氰酸酯或脂肪族多异氰酸酯或脂环族多异氰酸酯的其中之一或者它们的组合。
8.根据权利要求7所述的一种水性聚氨酯-聚脲分散体的制备方法，其特征在于，所述的多异氰酸酯的NCO官能度大于或等于二 ；异氰酸酯的NCO基团与聚合物多元醇中羟基的当量比为3 1.2。
9.根据权利要求8所述的一种水性聚氨酯_聚脲分散体的制备方法，其特征在于，所述的多异氰酸酯为六亚甲基-1，6-二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯或2，2，4_三甲基-1，6-己二异氰酸酯或2，4，4_三甲基-1，6-己二异氰酸酯或 4,4'-异氰酸酯环己酯基甲烷或1，4_环己烷二异氰酸酯或对苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或4，4'，4'-三苯甲烷三异氰酸酯或1，3-二(2-异氰酸丙-2-酯基)苯或1，4-二 (2_异氰酸丙-2-酯基)苯或1，3_二(异氰酸甲酯基)苯或1，5_萘二异氰酸酯或2，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯或4，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯或含噁二嗪二酮多异氰酸酯或含有脲二酮基团的多异氰酸酯或氨基甲酸酯型多异氰酸酯、脲基甲酸酯型多异氰酸酯或缩二脲多异氰酸酯或亚氨基噁二嗪二酮多异氰酸酯的其中之一或它们的任意组合。
10.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯-聚脲分散体的制备方法，其特征在于，所述的有机金属催化剂为有机锡催化剂、羧酸盐催化剂、钛酸酯催化剂、有机锆催化剂、有机铋催化剂的其中之一或者它们的任意组合。
全文摘要
本发明公开一种水性聚氨酯-聚脲分散体的制备方法，旨在提供一种制备过程中不需要使用助溶剂和溶剂生产水性聚氨酯-聚脲的方法；其技术要点包括下述步骤1)称取质量百分比60～80％的水加入反应器，再加入质量百分比1～5％的聚醚胺，混匀，加入质量百分比0.5～2％的阴离子型表面活性剂，搅拌均匀；2)称取质量百分比10～25％聚合物多元醇与质量百分比2～8％的多异氰酸酯混合均匀；3)将步骤2)得到的物质加入到步骤1)所得的物质中，搅拌均匀；4)在步骤3)所得的物质中加入质量百分比0.001～0.1％有机金属催化剂，在40～80℃搅拌反应2～6小时，生成水性聚氨酯-聚脲分散体；属于化工分散体系制备技术领域。
文档编号C08G18/44GK102352010SQ201110169988
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月22日 优先权日2011年6月22日
发明者吕钱江, 张卫东 申请人:惠州市汉诺新材料有限公司