非离子型双氨基亲水扩链剂、其制备方法以及非离子型水性聚脲的制备方法与流程

1.本发明涉及水性聚脲材料技术领域，并且更具体地，涉及一种非离子型双氨基亲水扩链剂、一种非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法以及一种非离子型水性聚脲的制备方法。


背景技术：

2.水性聚脲是指将聚脲分散于水中所得到的聚脲水分散液。由于水性聚脲分子结构中的脲基团的特性，使得水性聚脲的干膜具有优异的物理性能，在建筑涂料、胶黏剂、汽车制造、服装、水利等行业具有广阔的应用前景。
3.非离子型水性聚脲的制备主要采用将亲水性链段引入到分子主链或侧链上，最终实现聚脲在水中的分散，由于不存在离子型聚脲乳液中的双电层结构，非离子型水性聚脲乳液对电解质不敏感，使得其可以与不同ph值的其他乳液任意共混而不会出现破乳等问题，这可以扩展水性聚脲乳液的应用领域，因此，非离子型水性聚脲具有很好的发展前景。
4.然而，目前采用的水性聚脲类产品在应用性质(例如，水性聚脲作为乳液形式的乳液稳定性)和固化后产品的物理性质方面还不尽如意。因此，当前对具有良好的应用性质(例如，水性聚脲作为乳液形式的乳液稳定性)以及其固化后产品具有良好的物理性质的水性聚脲类产品仍存在迫切的需求。


技术实现要素：

5.从以上阐述的技术问题出发，本发明的一个目的是提供一种非离子型双氨基亲水扩链剂，根据本发明的非离子型双氨基亲水扩链剂可以用于制备不含氨基甲酸酯链段的水性纯聚脲，从而大幅提升聚脲产品的物理性质。本发明的另一个目的是提供一种非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法，所述方法可以以工艺简单、成本低且反应率高的方式制备所述非离子型双氨基亲水扩链剂。另外，本发明的再一个目的是提供一种非离子型水性聚脲的制备方法，通过该方法所得到非离子型水性聚脲具有优良的乳液稳定性(包括机械稳定性和钙离子稳定性)并且其固化产品具有良好的物理性质(如拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等)。
6.具体地，根据本发明的一个方面，提供了一种非离子型双氨基亲水扩链剂，其结构由下列通式(1)表示：
[0007][0008]
其中n为3-60的整数。
[0009]
根据本发明的某些优选实施方案，其中n为3-37的整数。
[0010]
根据本发明的另一个方面，提供了一种以上所述的非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法，所述方法包括将三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚、对氨基苯甲酸乙酯、主催化剂和助催化剂混合，并且在减压蒸馏条件下加热反应，其中：
[0011]
所述三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚中的环氧乙烷重复单元数为3-60的整数；
[0012]
所述主催化剂选自甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠中的一种或多种；和
[0013]
所述助催化剂选自二丁基氧化锡、丁基三氯化锡、顺丁烯二酸二丁基锡中的一种或多种。
[0014]
根据本发明的某些优选实施方案，所述对氨基苯甲酸乙酯与所述三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的摩尔比在2∶1至3∶1的范围内。
[0015]
根据本发明的某些优选实施方案，所述的主催化剂与所述助催化剂的重量比在1∶1至10∶1的范围内。
[0016]
根据本发明的某些优选实施方案，所述的主催化剂和所述助催化剂的重量之和与所述三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚和对氨基苯甲酸酯的重量之和的比率在1
×
10-4
∶1至1
×
10-2
∶1的范围内。
[0017]
根据本发明的再一个方面，提供了一种非离子型水性聚脲的制备方法，所述方法包括下列步骤：
[0018]
a)将位阻型端氨基聚醚、二异氰酸酯、以上所述制备方法制备的非离子型双氨基亲水扩链剂和有机溶剂混合并加热以进行反应；和
[0019]
b)向步骤a)的产物中加入水。
[0020]
根据本发明的某些优选实施方案，其中所述位阻型端氨基聚醚的结构由下列通式(2)表示：
[0021][0022]
其中，x为从聚醚多元醇去除两个羟基以后所得到的二价残基，所述聚醚多元醇选自羟基官能度为2或3并且数均分子量为92至10000的聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元
醇和聚四亚甲基醚二醇中的一种或多种。
[0023]
根据本发明的某些优选实施方案，其中所述聚醚多元醇的数均分子量在650至3000的范围内。
[0024]
根据本发明的某些优选实施方案，其中所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和4，4
’‑
二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
[0025]
根据本发明的某些优选实施方案，其中所述有机溶剂选自乙酸乙酯、丙酮和n，n-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
[0026]
根据本发明的某些优选实施方案，其中所述二异氰酸酯与所述位阻型端氨基聚醚的摩尔比在2∶1至6∶1的范围内，并且所述二异氰酸酯与所述非离子型双氨基亲水扩链剂的摩尔比在2∶1至10∶1的范围内。
[0027]
根据本发明的某些优选实施方案，其中所述有机溶剂的重量与所述位阻型端氨基聚醚和所述二异氰酸酯的重量之和的比率在0.1∶1至0.5∶1的范围内。
[0028]
根据本发明的某些优选实施方案，其中在步骤b)中，所加入的水的重量与所述位阻型端氨基聚醚、二异氰酸酯、非离子型双氨基亲水扩链剂的重量之和的比率在1∶1至4∶1的范围内。
[0029]
根据本发明的某些优选实施方案，所述方法在步骤b)以后还包括：
[0030]
c)除去步骤b)所得的产物中的所述有机溶剂。
[0031]
与本领域中的现有技术相比，本发明的优点在于：
[0032]
1)就根据本发明的非离子型双氨基亲水扩链剂而言，所述非离子型双氨基亲水扩链剂可以用于制备不含氨基甲酸酯链段的水性纯聚脲，并且大幅提升聚脲产品的物理性质；
[0033]
2)就根据本发明的用于制备非离子型双氨基亲水扩链剂的方法而言，所述方法可以以工艺简单、成本低且反应率高的方式制备所述非离子型双氨基亲水扩链剂；
[0034]
3)就根据本发明的制备非离子型水性聚脲的方法而言，本发明使用位阻型低活性端氨基聚醚作为主要起始反应物，以特定的非离子型低活性双氨基亲水扩链剂作为亲水链段，所得水性聚脲分子结构中不含氨基甲酸酯链段，为纯聚脲体系。相比较于含有氨基甲酸酯链段的水性聚氯酯-脲或水性聚氨酯，所得非离子型水性聚脲乳液制成涂膜时的物理性能得以大幅提升。具体地，通过采用根据本发明的制备方法得到的非离子型水性聚脲具有优良的乳液稳定性(包括机械稳定性和钙离子稳定性)并且其固化产品具有良好的物理性质(如拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等)。
具体实施方式
[0035]
应当理解，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，本领域技术人员能够根据本说明书的教导设想其他各种实施方案并能够对其进行修改。因此，以下的具体实施方式不具有限制性意义。
[0036]
除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物化特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人
员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。
[0037]
本发明的发明人发现，在制备非离子型水性聚脲时，亲水链段在侧链上比在主链上更利于实现聚脲在水中的分散。然而，现已报道的非离子型水性聚脲制备方法通常采用带有两个羟基官能团的三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚作为非离子型亲水扩链剂。但是，由于所得产物因其分子结构中含有较多氨基甲酸酯链段，其产物属于水性聚氨酯-脲的结构，而非纯聚脲，并且随着分子结构中氨基甲酸酯链段的增加，其性能趋向于接近于水性聚氨酯。因此，本发明的目的之一在于开发一种新型的非离子型低活性双氨基亲水扩链剂并将其用于制备非离子型水性纯聚脲乳液，以满足未来水性聚脲领域的要求。
[0038]
根据本发明的一个方面，提供了一种非离子型双氨基亲水扩链剂，其结构由下列通式(1)表示：
[0039][0040]
其中n为3-60的整数。
[0041]
根据本发明的非离子型低活性双氨基亲水扩链剂的活性基团为双氨基，当使用该非离子型低活性双氨基亲水扩链剂作为亲水扩链剂合成水性聚脲时，可得到不含有氨基甲酸酯基团的水性纯聚脲体系，为制备高性能的水性聚脲奠定了基础。此外，由于该非离子型低活性双氨基亲水扩链剂中的氨基旁边的吸电子基团存在，氨基在与二异氰酸酯反应时具有较低的活性，因此在与异氰酸酯基团反应时速度较慢，副反应更少，更容易得到分子量分布均匀的预聚体，宏观上表现为所得水性聚脲产品具有较高的理化性能。即，通过在非离子型水性聚脲的制备工艺中采用所述非离子型双氨基亲水扩链剂，可以避免在所得产物的分子结构中产生氨基甲酸酯链段，从而提高所得聚脲产品的物理性质(如拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等)。
[0042]
在所述非离子型双氨基亲水扩链剂的以上结构通式(1)中，n为3-60的整数。当n小于3时，作为用于为聚脲产品提供亲水性的非离子型双氨基亲水扩链剂将无法提供足够的亲水性，导致产生的聚脲无法良好地乳化；当n大于60时，所得聚脲产品中亲水性侧链分子量过大，导致固化后的聚脲产品的物理性质(尤其是，拉伸强度等)劣化。为了实现提高亲水性与提高固化后产品的物理性质之间的良好平衡，优选地，n为3-37的整数。
[0043]
根据本发明的另一个方面，提供了一种非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法，所述方法包括将三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚、对氨基苯甲酸乙酯、主催化剂和助催化剂
混合，并且在减压蒸馏条件下加热反应，其中：
[0044]
所述三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚中的环氧乙烷重复单元数为3-60的整数；
[0045]
所述主催化剂选自甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠中的一种或多种；和
[0046]
所述助催化剂选自二丁基氧化锡、丁基三氯化锡、顺丁烯二酸二丁基锡中的一种或多种。
[0047]
优选地，在以上方法中采用的三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚是羟基官能度为2的非离子型线性双羟基聚乙二醇单甲醚，其结构由下列通式(3)表示：
[0048][0049]
其中n为3-60的整数，优选地，n为3-37的整数。
[0050]
可以在本发明中使用的三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的可商购产品例如包括由瑞典柏斯托公司生产并销售的ymertmn120(其羟基官能度为2且数均分子量为1000)或ymer
tm
n90(其羟基官能度为2且数均分子量为1200)。
[0051]
在根据本发明的以上方法中，采用了主催化剂和助催化剂的组合来催化三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚与对氨基苯甲酸乙酯之间的酯交换反应，所述主催化剂选自甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠中的一种或多种，并且所述助催化剂选自二丁基氧化锡、丁基三氯化锡、顺丁烯二酸二丁基锡中的一种或多种。本发明的发明人发现，当仅仅采用以上所述的主催化剂中的一种或助催化剂中一种时，无法实现90％以上的高反应率。根据本发明，非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法中的反应率通过对原料(例如，羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚)在反应前后的质量差计算得到。为了提高反应率，优选地，所述的主催化剂与所述助催化剂的重量比在1∶1至10∶1的范围内。此外，为了提高反应率，优选地，所述的主催化剂和所述助催化剂的重量之和与所述三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚和对氨基苯甲酸酯的重量之和的比率在1
×
10-4
∶1至1
×
10-2
∶1的范围内。
[0052]
优选地，在以上所述的非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法中，所述对氨基苯甲酸乙酯与所述三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的摩尔比在2∶1至3∶1的范围内。当对氨基苯甲酸乙酯与所述三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的摩尔比小于2∶1时，无法将三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚中的羟基完全转化为氨基，从而在后续的聚脲合成中会产生氨基甲酸酯链段，从而影响聚脲固化后产品的物理性能。另一方面，当对氨基苯甲酸乙酯与所述三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的摩尔比大于3∶1时，由于对氨基苯甲酸乙酯过量而作为小分子保留在所得的非离子型双氨基亲水扩链剂，导致聚脲固化后产品的物理性能劣化。
[0053]
根据本发明的某些优选实施方案，所述非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法包括：将所述三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚、对氨基苯甲酸乙酯、主催化剂和助催化剂混合，在100-10000pa的减压蒸馏条件下在100至170℃反应2.0至4.0小时。
[0054]
根据本发明的再一个方面，提供了一种非离子型水性聚脲的制备方法，所述方法包括下列步骤：
[0055]
a)将位阻型端氨基聚醚、二异氰酸酯、如上所述制备方法制备的非离子型双氨基亲水扩链剂和有机溶剂混合并加热以进行反应；和
[0056]
b)向步骤a)的产物中加入水。
[0057]
优选地，所述位阻型端氨基聚醚的结构由下列通式(2)表示：
[0058][0059]
其中，x为从聚醚多元醇去除两个羟基以后所得到的二价残基，所述聚醚多元醇选自羟基官能度为2或3并且数均分子量为92至10000的聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇和聚四亚甲基醚二醇中的一种或多种。
[0060]
由于本发明所采用的位阻型低活性端氨基聚醚的分支机构中氨基旁边的吸电子基团存在，使得氨基在与二异氰酸酯反应时具有较低的活性，因此在与异氰酸酯反应时的反应速度慢，使得预聚体的分子量分布更均匀，所得聚脲副反应更少，宏观上表现为所得水性聚脲产品具有较高的理化性能，由其与二异氰酸酯反应合成的聚脲涂膜最大拉伸强度达到55.0mpa，最大断裂伸长率达到1300％，最大撕裂强度达到210.5n/mm。
[0061]
可以在本发明中采用的位阻型低活性端氨基聚醚的具体实例包括：由山西省建筑科学研究院生产并销售的倍力安系列位阻型低活性端氨基聚醚：dp-1000(官能度为2，数均分子量为1238的端氨基聚四氢呋喃醚)和dp-2000(官能度为2，数均分子量为2238的端氨基聚四氢呋喃醚)。
[0062]
优选地，所述聚醚多元醇的数均分子量在650至3000的范围内。
[0063]
优选地，所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和4，4
’‑
二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
[0064]
优选地，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、丙酮和n，n-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
[0065]
优选地，所述二异氰酸酯与所述位阻型端氨基聚醚的摩尔比在2∶1至6∶1，优选2∶1至5∶1，更优选2∶1至4∶1的范围内，并且所述二异氰酸酯与所述非离子型双氨基亲水扩链剂的摩尔比在2∶1至10∶1，优选2.5∶1至10∶1，更优选3.3∶1至10∶1的范围内。
[0066]
优选地，所述乙酸乙酯的重量与所述位阻型端氨基聚醚和所述二异氰酸酯的重量之和的比率在0.1∶1至0.5∶1，优选0.1∶1至0.4∶1，更优选0.1∶1至0.3∶1的范围内。
[0067]
在根据本发明的非离子型水性聚脲的制备方法的步骤b)中，向步骤a)的产物中加入水，以实现水性聚脲的乳化。优选地，在以上步骤b)中，所加入的水的重量与所述位阻型端氨基聚醚、二异氰酸酯、非离子型双氨基亲水扩链剂的重量之和的比率在1∶1至5∶1，优选1∶1至4∶1，更优选1∶1至3∶1的范围内。由根据本发明的非离子型水性聚脲与水混合后所形成的聚脲乳液的固含量可以远高于其他常见聚脲乳液的固含量。
[0068]
优选地，所述非离子型水性聚脲的制备方法在步骤b)以后还包括：
[0069]
c)除去步骤b)所得的产物中的所述有机溶剂。
[0070]
通过以上步骤c)可以进一步提高所得聚脲乳液的稳定性。
[0071]
根据本发明的某些优选实施方案，非离子型水性聚脲的制备方法包括下列步骤：
[0072]
a)将所述位阻型端氨基聚醚、二异氰酸酯、所述的非离子型双氨基亲水扩链剂和有机溶剂混合并在50至70℃反应3.0至6.0小时；
[0073]
b)将去离子水加入到步骤a)所得的产物中并且以1000-3000转/分钟的转速搅拌0.5至1.0小时；和
[0074]
c)通过减压蒸馏除去步骤b)所得的产物中的有机溶剂，以得到所述非离子型水性聚脲。
[0075]
下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。需要指出，这些描述和实施例都是为了使本发明便于理解，而非对本发明的限制。本发明的保护范围以所附的权利要求书为准。
[0076]
实施例
[0077]
下面参照实施例和比较例对本发明进行进一步的详细说明。应理解，本发明并不局限于下述实施例。
[0078]
在本发明中，除非另外指出，所采用的试剂均为商购产品，直接使用而没有进一步纯化处理。此外，所提及的“％”为“重量％”，并且所提及的“份”为“重量份”。
[0079]
测试方法
[0080]
非离子型水性聚脲固化后的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度测试
[0081]
在下列实施例中，对在各个实施例和比较例中所得到的非离子型水性聚脲在固化后的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度进行了测定。具体测定方法如下：
[0082]
将所得到的非离子型水性聚脲乳液涂布在尺寸为350mm
×
320mm的聚四氟乙烯板上，使得最终涂膜厚度为1.5
±
0.2mm。将涂布有所述涂膜的聚四氟乙烯板在23℃和50％湿度条件下干燥2天。随后在23℃的温度和50％的湿度下保持4天。然后，按gb-t 16777-2008中规定的试验方法对所得涂膜的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度进行测试。
[0083]
其中，如果涂膜的拉伸强度大于或等于6.0mpa，则认为符合水性聚脲乳液材料的一般工业应用要求；如果涂膜的拉伸强度大于或等于10mpa，则认为该水性聚脲乳液材料的拉伸强度性能优异。如果断裂伸长率大于或等于400％，则认为符合水性聚脲乳液材料的一般工业应用要求；如果断裂伸长率大于或等于460％，则认为该水性聚脲乳液材料的断裂伸长率性能优异。如果撕裂强度大于或等于40n/mm，则认为符合水性聚脲乳液材料的一般工业应用要求；如果撕裂强度大于或等于80n/mm，则认为该水性聚脲乳液材料的撕裂强度性能优异。
[0084]
非离子型水性聚脲乳液的固含量测试
[0085]
按照国家标准gb/t 20623-2006中的试验方法测定在以下各个实施例和比较例中得到的非离子型水性聚脲乳液的固含量。
[0086]
具体地，在(150
±
2)℃的鼓风烘箱内焙烘平底圆盘(直径约75mm)15min，在干燥器内使其冷却至室温，称量(m0)，准确至1mg。以同样的精度在盘内称入受试产品(m1)约1g，并确保样品均匀地分散在盘面上。如果样品黏度太高，可用水对称量后的样品进行适当稀释并搅匀。将称好试样的圆盘放入已预热到(150
±
2)℃的鼓风烘箱内，保持15min。将盘移入干燥器内，冷却至室温后称量(m2)，精确到1mg。
[0087]
固含量按等式(1)计算：
[0088][0089]
式中：
[0090]wnv
——非离子型水性聚脲乳液的固含量(％)；
[0091]
m2——加热后试样和圆盘的质量，单位为(g)；
[0092]
m0——圆盘的质量，单位为(g)；
[0093]
m1——加热前试样的质量，单位为(g)。
[0094]
平行测定两次，两次试验结果之差不大于1％。实验结果以两次测定的平均值表示，精确到小数点后一位。
[0095]
非离子型水性聚脲乳液的机械稳定性测试
[0096]
根据本发明的制备方法所得到非离子型水性聚脲乳液具有优良的乳液稳定性，例如机械稳定性。按照国家标准gb/t 20623-2006中的试验方法测定在以下各个实施例和比较例中得到的非离子型水性聚脲乳液的机械稳定性。
[0097]
具体地，在大约为1000ml的容器(直径100mm、高度180mm)中称入(400
±
0.52)g已过滤[孔径为17μm(80目)的滤网]的乳液，将其放在高速分散机座上，用夹子固定，开动分散机(搅拌头为盘齿形，直径约40mm)，调速达2500r/min分散0.5h，再过滤，并用自来水将容器内壁上的残留物冲至滤网中，用自来水冲洗滤网，观察乳液是否破乳以及有无无明显的絮凝物。如果不存在以上情况，则认为具有机械稳定性。
[0098]
非离子型水性聚脲乳液的钙离子稳定性测试
[0099]
根据本发明的制备方法所得到非离子型水性聚脲乳液具有优良的乳液稳定性，例如，对施涂表面上存在的可能导致破乳的物质(例如，钙离子)具有良好的稳定性。以下，按照国家标准gb/t 20623-2006中的试验方法测定在以下各个实施例和比较例中得到的非离子型水性聚脲乳液的钙离子稳定性。具体地，在烧杯中加入30ml乳液，然后加入质量分数为0.5％的cacl2溶液6ml，搅匀后置于50ml具塞量筒中，48h后观察有无分层、沉淀、絮凝等现象。可借助玻璃棒将试样在玻璃板上涂布成均匀的薄层后观察有无絮凝物的存在。如果不存在以上情况，则认为具有钙离子稳定性。
[0100]
实施例1
[0101]
在装有搅拌器、温度计、减压蒸馏装置的四口烧瓶中加入100克三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚ymer
tm
n120(其羟基官能度为2且数均分子量为1000)、33.2克对氨基苯甲酸乙酯、0.012克叔丁醇钠和0.0012克二丁基氧化锡。将体系保持100pa压力，从常温缓慢升温至130℃后继续反应2.0h，得到非离子型低活性双氨基亲水扩链剂。通过以上详细描述的用于测试非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法的反应率所得到的反应率为96.5％。在用于制备非离子型双氨基亲水扩链剂的原料中，对氨基苯甲酸乙酯与三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的摩尔比为2.42。
[0102]
在装有搅拌器、温度计、氮气入口和回流装置的四口烧瓶中加入40克以上制备的非离子型低活性双氨基亲水扩链剂、100克由山西省建筑科学研究院有限公司生产的官能度为2并且数均分子量为1238的位阻型低活性端氨基聚醚dp1000、35.9克异佛尔酮二异氰酸酯和13.6克乙酸乙酯，通入氮气进行保护，在50℃搅拌5.0小时，降温至40℃以下后将
175.9克去离子水加入其中，随后在分散机中以1000r/min的转速分散0.5小时，然后减压蒸馏除去乙酸乙酯即得非离子型水性聚脲乳液。
[0103]
然后，根据以上详细描述的用于测定非离子型水性聚脲乳液的固含量、非离子型水性聚脲固化后的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度、非离子型水性聚脲乳液的机械稳定性以及非离子型水性聚脲乳液的钙离子稳定性的方法对以上制备得到的非离子型水性聚脲乳液的相应性质进行测试，并且将其结果显示在以下表1中。
[0104]
实施例2
[0105]
在装有搅拌器、温度计、减压蒸馏装置的四口烧瓶中加入100克三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚ymer
tm
n120(其羟基官能度为2且数均分子量为1000)、36.3克对氨基苯甲酸乙酯、0.04克乙醇钠和0.01克丁基三氯化锡，将体系保持1000pa压力，从常温缓慢升温至170℃后继续反应2.0h，得到非离子型低活性双氨基亲水扩链剂。通过以上详细描述的用于测试非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法的反应率所得到的反应率为95.5％。在用于制备非离子型双氨基亲水扩链剂的原料中，对氨基苯甲酸乙酯与三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的摩尔比为2.65。
[0106]
在装有搅拌器、温度计、氮气入口和回流装置的四口烧瓶中加入50克以上制备的非离子型低活性双氨基亲水扩链剂、200克由山西省建筑科学研究院有限公司生产的官能度为2并且数均分子量为1238的位阻型低活性端氨基聚醚dp1000、59.5克异佛尔酮二异氰酸酯和51.9克乙酸乙酯，通入氮气进行保护，在70℃搅拌3.0小时，降温至40℃以下后将350克去离子水加入其中，随后在分散机中以3000r/min的转速分散1.0小时，然后减压蒸馏除去乙酸乙酯即得非离子型水性聚脲乳液。
[0107]
然后，根据以上详细描述的用于测定非离子型水性聚脲乳液的固含量、非离子型水性聚脲固化后的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度、非离子型水性聚脲乳液的机械稳定性以及非离子型水性聚脲乳液的钙离子稳定性的方法对以上制备得到的非离子型水性聚脲乳液的相应性质进行测试，并且将其结果显示在以下表1中。
[0108]
实施例3
[0109]
在装有搅拌器、温度计、减压蒸馏装置的四口烧瓶中加入100克三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚ymer
tm
n120(其羟基官能度为2且数均分子量为1000)、33.3克对氨基苯甲酸乙酯、0.044克甲醇钠和o.022克顺丁烯二酸二丁基锡，将体系保持100pa压力，从常温缓慢升温至100℃后继续反应4.0h，得到非离子型低活性双氨基亲水扩链剂通过以上详细描述的用于测试非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法的反应率所得到的反应率为98.0％。在用于制备非离子型双氨基亲水扩链剂的原料中，对氨基苯甲酸乙酯与三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的摩尔比为2.43。
[0110]
在装有搅拌器、温度计、氮气入口和回流装置的四口烧瓶中加入50克以上制备的非离子型低活性双氨基亲水扩链剂、100克由山西省建筑科学研究院有限公司生产的官能度为2并且数均分子量为1238的位阻型低活性端氨基聚醚dp1000、71.7克异佛尔酮二异氰酸酯和34.4克乙酸乙酯，通入氮气进行保护，在60℃搅拌6.0小时，降温至40℃以下后将240.2克去离子水加入其中，随后在分散机中以1000r/min的转速分散0.6小时，然后减压蒸馏除去乙酸乙酯即得非离子型水性聚脲乳液。
[0111]
然后，根据以上详细描述的用于测定非离子型水性聚脲乳液的固含量、非离子型
水性聚脲固化后的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度、非离子型水性聚脲乳液的机械稳定性以及非离子型水性聚脲乳液的钙离子稳定性的方法对以上制备得到的非离子型水性聚脲乳液的相应性质进行测试，并且将其结果显示在以下表1中。
[0112]
实施例4
[0113]
在装有搅拌器、温度计、减压蒸馏装置的四口烧瓶中加入100克三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚ymer
tm
n120(其羟基官能度为2且数均分子量为1000)、33.3克对氨基苯甲酸乙酯、0.04克叔丁醇钠和0.01克二丁基氧化锡。将体系压力保持在10000pa，从常温缓慢升温至130℃后继续反应3.0h，得到非离子型低活性双氨基亲水扩链剂。通过以上详细描述的用于测试非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法的反应率所得到的反应率为91.0％。在用于制备非离子型双氨基亲水扩链剂的原料中，对氨基苯甲酸乙酯与三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的摩尔比为2.43。
[0114]
在装有搅拌器、温度计、氮气入口和回流装置的四口烧瓶中加入90克以上制备的非离子型低活性双氨基亲水扩链剂、100克由山西省建筑科学研究院有限公司生产的官能度为2并且数均分子量为1238的位阻型低活性端氨基聚醚dp1000、53.8克异佛尔酮二异氰酸酯和46.1克乙酸乙酯，通入氮气进行保护，在70℃搅拌5.0小时，降温至40℃以下后将298克去离子水加入其中，随后在分散机中以1000r/min的转速分散0.5小时，然后减压蒸馏除去乙酸乙酯即得非离子型水性聚脲乳液。
[0115]
然后，根据以上详细描述的用于测定非离子型水性聚脲乳液的固含量、非离子型水性聚脲固化后的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度、非离子型水性聚脲乳液的机械稳定性以及非离子型水性聚脲乳液的钙离子稳定性的方法对以上制备得到的非离子型水性聚脲乳液的相应性质进行测试，并且将其结果显示在以下表1中。
[0116]
实施例5
[0117]
在装有搅拌器、温度计、减压蒸馏装置的四口烧瓶中加入100克三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚ymer
tm
n120(其羟基官能度为2且数均分子量为1000)、33.3克对氨基苯甲酸乙酯、0.04克叔丁醇钠和0.01克二丁基氧化锡，将体系保持100pa压力，从常温缓慢升温至130℃后继续反应3.0h，得到非离子型低活性双氨基亲水扩链剂。通过以上详细描述的用于测试非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法的反应率所得到的反应率为99.0％。在用于制备非离子型双氨基亲水扩链剂的原料中，对氨基苯甲酸乙酯与三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的摩尔比为2.43。
[0118]
在装有搅拌器、温度计、氮气入口和回流装置的四口烧瓶中加入50克以上制备的非离子型低活性双氨基亲水扩链剂、100克由山西省建筑科学研究院有限公司生产的官能度为2并且数均分子量为1238的位阻型低活性端氨基聚醚dp1000、53.8克异佛尔酮二异氰酸酯和35克乙酸乙酯，通入氮气进行保护，在80℃搅拌5.0小时，降温至40℃以下后将611.4克去离子水加入其中，随后在分散机中以1000r/min的转速分散1.0小时，然后减压蒸馏除去乙酸乙酯即得非离子型水性聚脲乳液。
[0119]
然后，根据以上详细描述的用于测定非离子型水性聚脲乳液的固含量、非离子型水性聚脲固化后的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度、非离子型水性聚脲乳液的机械稳定性以及非离子型水性聚脲乳液的钙离子稳定性的方法对以上制备得到的非离子型水性聚脲乳液的相应性质进行测试，并且将其结果显示在以下表1中。
[0120]
实施例6
[0121]
在装有搅拌器、温度计、减压蒸馏装置的四口烧瓶中加入100克三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚ymer
tm
n120(其羟基官能度为2且数均分子量为1000)、26克对氨基苯甲酸乙酯、0.012克叔丁醇钠和0.0012克二丁基氧化锡。将体系保持100pa压力，从常温缓慢升温至130℃后继续反应2.0h，得到非离子型低活性双氨基亲水扩链剂。通过以上详细描述的用于测试非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法的反应率所得到的反应率为96.5％。在用于制备非离子型双氨基亲水扩链剂的原料中，对氨基苯甲酸乙酯与三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的摩尔比为1.9。
[0122]
在装有搅拌器、温度计、氮气入口和回流装置的四口烧瓶中加入40克以上制备的非离子型低活性双氨基亲水扩链剂、100克由山西省建筑科学研究院有限公司生产的官能度为2并且数均分子量为1238的位阻型低活性端氨基聚醚dp1000、35.9克异佛尔酮二异氰酸酯和13.6克乙酸乙酯，通入氮气进行保护，在50℃搅拌5.0小时，降温至40℃以下后将175.9克去离子水加入其中，随后在分散机中以1000r/min的转速分散0.5小时，然后减压蒸馏除去乙酸乙酯即得非离子型水性聚脲乳液。
[0123]
然后，根据以上详细描述的用于测定非离子型水性聚脲乳液的固含量、非离子型水性聚脲固化后的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度、非离子型水性聚脲乳液的机械稳定性以及非离子型水性聚脲乳液的钙离子稳定性的方法对以上制备得到的非离子型水性聚脲乳液的相应性质进行测试，并且将其结果显示在以下表1中。
[0124]
实施例7
[0125]
在装有搅拌器、温度计、减压蒸馏装置的四口烧瓶中加入100克三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚ymer
tm
n120(其羟基官能度为2且数均分子量为1000)、42.5克对氨基苯甲酸乙酯、0.012克叔丁醇钠和0.0012克二丁基氧化锡。将体系保持100pa压力，从常温缓慢升温至130℃后继续反应2.0h，得到非离子型低活性双氨基亲水扩链剂。通过以上详细描述的用于测试非离子型双氨基亲水扩链剂的制备方法的反应率所得到的反应率为96.5％。在用于制备非离子型双氨基亲水扩链剂的原料中，对氨基苯甲酸乙酯与三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的摩尔比为3.1。
[0126]
在装有搅拌器、温度计、氮气入口和回流装置的四口烧瓶中加入40克以上制备的非离子型低活性双氨基亲水扩链剂、100克由山西省建筑科学研究院有限公司生产的官能度为2并且数均分子量为1238的位阻型低活性端氨基聚醚dp1000、35.9克异佛尔酮二异氰酸酯和13.6克乙酸乙酯，通入氮气进行保护，在50℃搅拌5.0小时，降温至40℃以下后将175.9克去离子水加入其中，随后在分散机中以1000r/min的转速分散0.5小时，然后减压蒸馏除去乙酸乙酯即得非离子型水性聚脲乳液。
[0127]
然后，根据以上详细描述的用于测定非离子型水性聚脲乳液的固含量、非离子型水性聚脲固化后的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度、非离子型水性聚脲乳液的机械稳定性以及非离子型水性聚脲乳液的钙离子稳定性的方法对以上制备得到的非离子型水性聚脲乳液的相应性质进行测试，并且将其结果显示在以下表1中。
[0128]
比较例1
[0129]
在装有搅拌器、温度计、氮气入口和回流装置的四口烧瓶中加入40克100克三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚ymer
tm
n120(其羟基官能度为2且数均分子量为1000)、100克由山西
省建筑科学研究院有限公司生产的官能度为2并且数均分子量为1238的位阻型低活性端氨基聚醚dp1000、35.9克异佛尔酮二异氰酸酯和13.6克乙酸乙酯，通入氮气进行保护，在50℃搅拌5.0小时，降温至40℃以下后将175.9克去离子水加入其中，随后在分散机中以1000r/min的转速分散0.5小时，然后减压蒸馏除去乙酸乙酯即得非离子型水性聚脲乳液。
[0130]
然后，根据以上详细描述的用于测定非离子型水性聚脲乳液的固含量、非离子型水性聚脲固化后的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度、非离子型水性聚脲乳液的机械稳定性以及非离子型水性聚脲乳液的钙离子稳定性的方法对以上制备得到的非离子型水性聚脲乳液的相应性质进行测试，并且将其结果显示在以下表1中。
[0131][0132]
以上实施例1-7证实了根据本发明的非离子型双氨基亲水扩链剂可以用于制备不含氨基甲酸酯链段的水性纯聚脲，从而大幅提升聚脲产品的物理性质，并且通过采用根据
本发明的制备方法得到的非离子型水性聚脲具有符合工业标准的乳液稳定性(包括机械稳定性和钙离子稳定性)并且其固化产品具有符合工业标准的物理性质(如拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等)。
[0133]
此外，通过将实施例1-5与实施例6-7进行比较可知，当根据本发明的技术方案制备水性纯聚脲并且将非离子型双氨基亲水扩链剂的制备中对氨基苯甲酸乙酯与所述三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚的摩尔比控制在2∶1至3∶1的范围内，可以在乳液稳定性(包括机械稳定性和钙离子稳定性)和物理性质(如拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等)方面实现各种优异性能的平衡和最优化。
[0134]
另外，由比较例1的结果可知，与采用根据本发明的非离子型双氨基亲水扩链剂的制备非离子型水性聚脲的方法相比，当用三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚代替所述非离子型双氨基亲水扩链剂时，所得到的水性聚脲的物理性质(如拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等)大大劣化。
[0135]
尽管本发明中已经示出和描述了具体的实施方式，但本领域技术人员将懂得，可以用各种替代的和/或等同的实施方式代替所示和所描述的具体实施方式，而不脱离本发明的范围。本技术意欲包括对本发明中讨论的具体实施方式的任何改进或更改。因此，本发明仅受限于权利要求及其等同物。
[0136]
本领域技术人员应当理解，在不背离本发明范围的情况下，可以进行多种修改和改变。这样的修改和改变意欲落入如后附权利要求所限定的本发明的范围之内。