一种改性水性聚氨酯制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于聚合物材料制备领域。
【背景技术】
[0002]水性聚氨酯(WPU)具有机械性能强、耐磨、耐化学品等优点，广泛地应用在运输、家电、机械、建筑、制鞋等领域，是一种多功能的聚合物材料。为了提高WPU材料的耐水性和涂膜表面疏水性，研究学者往往采用具有优异的耐水性、耐热性以及耐化学品性羟基硅油(PDMS)对其进行改性，但是改性后WPU的机械性能较差，而WPU虽然具有较好的机械性能但是耐水性较差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种机械性能好的改性水性聚氨酯制备方法。
[0004]本发明通过以下技术方案予以实现:一种改性水性聚氨酯制备方法，将脱水处理好的聚乙二醇(PEG)加入装有温度计、回流冷凝管、N2保护装置和搅拌器的四口烧瓶中，然后向其中加入部分二苯基甲烷二异氰酸酯((MDI) (N，N-二甲基甲酰胺溶解)，在60°C反应20min，之后加入总质量5%的二羟甲基丙酸(DMPA) (N，N-二甲基甲酰胺溶解)匀速搅拌lOmin，然后加入剩余部分二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和称量好的羟基硅油(PDMS)，PDMS质量分数为总质量的11.8%，加3?4滴二月硅酸二丁基锡(DBTDL)，然后在70°C下继续恒温匀速搅拌，反应过程中注意粘度变化，发现粘度过大时则加入适量丙酮降粘。用二正丁胺法测定反应体系的NCO含量，待达到理论NCO质量分数3.5%时，最后再加入总质量分数6%的1，4-丁二醇(BDO)扩链Ih,扩链结束后，将反应体系降至30?35°C，向其中加入三乙胺(TEA)中和(中和度为110% )，强力搅拌45min，然后加入去离子水高速搅拌乳化，并控制加水速率，最后减压蒸馏出丙酮即得有机硅改性的水性聚氨酯。
[0005]本发明具有如下有益效果:
采用本发明方法制备的有机硅改性聚氨酯材料，其吸水率下降至5.6%，拉伸强度达到14.74MPa，断裂伸长率为462%，由该材料制备的胶膜的初始分解温度提高了 36°C。
【具体实施方式】
[0006]下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0007]具体实施例:本发明所述制备过程将脱水处理好的聚乙二醇(PEG)加入装有温度计、回流冷凝管、N2保护装置和搅拌器的四口烧瓶中，然后向其中加入部分二苯基甲烷二异氰酸酯((MDI) (N，N-二甲基甲酰胺溶解)，在60°C反应20min，之后加入总质量5%的二羟甲基丙酸(DMPA) (N，N-二甲基甲酰胺溶解)匀速搅拌lOmin，然后加入剩余部分二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和称量好的羟基硅油(PDMS)，PDMS质量分数为总质量的11.8%，加3?4滴二月硅酸二丁基锡(DBTDL)，然后在70°C下继续恒温匀速搅拌，反应过程中注意粘度变化，发现粘度过大时则加入适量丙酮降粘。用二正丁胺法测定反应体系的NCO含量，待达到理论NCO质量分数3.5%时，最后再加入总质量分数6%的I，4-丁二醇(BDO)扩链lh，扩链结束后，将反应体系降至30?35°C，向其中加入三乙胺(TEA)中和(中和度为110% )，强力搅拌45min，然后加入去离子水高速搅拌乳化，并控制加水速率，最后减压蒸馏出丙酮即得有机硅改性的水性聚氨酯。
[0008]将上述制备好的WPU倒在聚四氟乙烯模板上，室温干燥72h，初步成膜后放入真空干燥箱中70°C干燥12h，取出，室温冷却，得到胶膜。
[0009]对其进行性能分析，得出制备的有机硅改性聚氨酯材料，其吸水率下降至5.6%，拉伸强度达到14.74MPa，断裂伸长率为462%，胶膜的初始分解温度提高了 36°C。
[0010]以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种改性水性聚氨酯制备方法，其特征在于:将脱水处理好的聚乙二醇(PEG)加入装有温度计、回流冷凝管、N2保护装置和搅拌器的四口烧瓶中，然后向其中加入部分二苯基甲烷二异氰酸酯((MDI) (N，N-二甲基甲酰胺溶解)，在60°C反应20min，之后加入总质量.5%的二羟甲基丙酸(DMPA) (N，N-二甲基甲酰胺溶解)匀速搅拌lOmin，然后加入剩余部分二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和称量好的羟基硅油(PDMS)，PDMS质量分数为总质量的.11.8%，加3?4滴二月硅酸二丁基锡(DBTDL)，然后在70°C下继续恒温匀速搅拌，反应过程中粘度过大时加入适量丙酮降粘，用二正丁胺法测定反应体系的NCO含量，待达到理论NCO质量分数3.5%时，最后再加入总质量分数6%的I，4-丁二醇(BDO)扩链lh，扩链结束后，将反应体系降至30?35°C，向其中加入三乙胺(TEA)中和(中和度为110% )，强力搅拌45min，然后加入去离子水高速搅拌乳化，并控制加水速率，最后减压蒸馏，得到有机硅改性的水性聚氨酯。
【专利摘要】一种改性水性聚氨酯制备方法，属于聚合物材料制备领域。提供一种机械性能好的改性水性聚氨酯制备方法。所述方法以羟基硅油、二苯基甲烷二异氰酸酯、聚醚多元醇为主要原料，合成了有机硅改性的水性聚氨酯材料。采用该方法制备的有机硅改性聚氨酯材料，其吸水率下降至5.6％，拉伸强度达到14.74MPa，断裂伸长率为462％，胶膜的初始分解温度提高了36℃。
【IPC分类】C08G18/61, C08G18/48, C08G18/76, C08G18/40, C08G18/32, C08G18/66, C08G18/34
【公开号】CN105566598
【申请号】CN201510763591
【发明人】郝青
【申请人】陕西玉航电子有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年11月11日