一种不发粘的水性聚氨酯树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种不发粘的水性聚氨酯树脂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，它不但有成本低、不燃、无毒、不污染环境、节能等优点，而且具有高强度、耐磨损等优异性能，已逐步取代溶剂型聚氨酯。不发粘的树脂因具有不发粘性、耐高温、耐腐蚀、摩擦系数低等特点，也越来越受到广泛应用，然而制备出完全固化、且固化后粘度小的水性聚氨酯树脂是聚氨酯工业的难点。由于合成技术、原料价格等原因，在国内开发研究的多数水性聚氨酯主要采用丙酮制备法，耗用大量有机溶剂，在生产过程中对环境造成较大污染，制备的水性聚氨酯的综合性能较差，制备时间长、工艺复杂。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明提供了一种不发粘、固含量高的水性聚氨酯树脂，其生产工艺简单、易于制备。
[0004]为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现:
一种不发粘的水性聚氨酯树脂，由以下重量份的成分组成:二羟基丙酸11-13份、聚酯多元醇30-50份、聚四氢呋喃醚二醇70-90份、双羟基聚硅氧烷4-6份、抗氧化剂0.1份、二月桂酸二丁基锡0.05份、氢化苯基甲烷二异氰酸酯80-120份、三乙胺8.9份、水合肼9.4份、丙酮15份、水600份。
[0005]优选的，所述的不发粘的水性聚氨酯树脂，由以下重量份的成分组成:二羟基丙酸
11.8份、聚酯多元醇40份、聚四氢呋喃醚二醇80份、双羟基聚硅氧烷5份、抗氧化剂0.1份、二月桂酸二丁基锡0.05份、氢化苯基甲烷二异氰酸酯100份、三乙胺8.9份、水合肼9.4份、丙酮15份、水600份。
[0006]优选的，所述的聚己内酯多元醇为聚己内酯二元醇聚己内酯三元醇的混合物，所述混合物的平均分子量为2000。
[0007]优选的，所述的聚四氢呋喃醚二醇的平均分子量为2000。
[0008]优选的，所述的双羟基聚硅氧烷的平均分子量为800。
[0009]优选的，所述的不发粘的水性聚氨酯树脂为固形份20-30%白色粘稠状物。
[0010]不发粘的水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将二羟基丙酸溶解于丙酮中；
(2)向步骤(I)的混合液中依次加入聚酯多元醇、聚四氢呋喃醚二醇、双羟基聚硅氧烷、抗氧化剂、二月桂酸二丁基锡，加热溶解；
(3)向步骤(2)的混合胶体中加入氢化苯基甲烷二异氰酸酯，将温度升至90°C反应2小时，回收蒸发出的丙酮； (4)当步骤(3)体系的异氰酸酯基团含量达到5.2%时，将体系降温降至50°C，加入三乙胺，后快速加水，并保持高速搅拌，使体系与水互容；
(5)将水合肼溶于水中，滴加入步骤(4)体系中，至pH为7?7.5，制得不发粘水性聚氨酯树脂面料。
[0011 ]本发明有益效果:本发明以水代替易挥发、不环保的有机溶剂作为分散介质；以二羟基丙酸为亲水扩链剂，双羟基聚硅氧烷的加入显著提高体系的抗污性能、降低表面张力，增加表面滑感和光泽，聚己内酯多元醇比其它聚酯多元醇具有更好的水解稳定性、色泽和均匀性，丙酮经回收塔回收，既降低了对人体的伤害，又节约成本。本发明的水性聚氨酯固含量高达30%，具有无毒、不燃、不发粘、稳定性好的特点，且生产工艺简单、易于制备，易于规模化生产。
【具体实施方式】
[0012]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
[0013]实施例1:
不发粘的水性聚氨酯树脂，由以下重量份的成分组成:二羟基丙酸11份、聚酯多元醇50份、聚醚多元70份、双羟基聚硅氧烷4份、抗氧化剂0.1份、二月桂酸二丁基锡0.05份、氢化苯基甲烷二异氰酸酯100份、三乙胺8.9份、水合肼9.4份、丙酮15份、水600份。
[0014]不发粘的水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将11份二羟基丙酸溶解于15份丙酮中；
(2)向步骤(I)的混合液中依次加入50份聚己内酯多元醇，70份聚四氢呋喃醚二醇，4份的双羟基聚硅氧烷，0.1份抗氧化剂，0.05份二月桂酸二丁基锡二月桂酸二丁基锡，加热溶解；
(3)向步骤(2)的混合胶体中加入100份氢化苯基甲烷二异氰酸酯，将温度升至90°C反应2小时，回收丙酮；
(4)当步骤(3)体系的异氰酸酯基团含量达到5.2%时，将体系降温降至50°C，加入8.9份三乙胺，后快速加入370份水，并保持高速搅拌，使体系与水互容；
(5)将9.4份水合肼溶于水230份中，以0.5滴/秒的滴速将混合液滴加入步骤(4)体系，至pH为7?7.5，制得固含量25%的不发粘水性聚氨酯树脂。
[0015]实施例2:
不发粘的水性聚氨酯树脂，由以下重量份的成分组成:二羟基丙酸11.8份、聚酯多元醇40份、聚四氢呋喃醚二醇80份、双羟基聚硅氧烷5份、抗氧化剂0.1份、二月桂酸二丁基锡
0.05份、氢化苯基甲烷二异氰酸酯100份、三乙胺8.9份、水合肼9.4份、丙酮15份、水600份。
[0016]不发粘的水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将11.8份二羟基丙酸溶解于15份丙酮中；
(2)向步骤(I)的混合液中依次加入40份聚己内酯多元醇，80份聚四氢呋喃醚二醇，4份的双羟基聚硅氧烷，0.1份抗氧化剂，0.05份二月桂酸二丁基锡二月桂酸二丁基锡，加热溶解；
(3)向步骤(2)的混合胶体中加入100份氢化苯基甲烷二异氰酸酯，将温度升至90°C反应2小时，回收丙酮；