一種環保型水性聚氨酯及其制備方法技術

一種環保型水性聚氨酯及其制備方法，其預聚體的原料為TDI、PEG3000、BDO、DMPA，其中TDI與PEG3000、DMPA、BDO的摩爾比為1.3:1-1.4:1，BDO占預聚體總質量的2%-3%，DMPA占預聚體總質量的5%-6%。其制備方法為預聚體反應完成后，再經過三乙胺中和成鹽及加水乳化，得到水性聚氨酯乳液。經過該方法制備的聚氨酯大大減少了有機溶劑的用量，減少了有機溶劑對人體健康的危害，并降低了成本，是一種環保型水性聚氨酯。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，屬化工領域。
技術介紹
聚氨酯具有良好的耐低溫、耐磨性以及柔韌性，它的粘結強度大，且具有良好的阻尼性能，應用特別廣泛，傳統的聚氨酯一般為溶劑型，其揮發性有機化合物排放大，對環境污染較為嚴重。隨著對環保的關注以及對聚氨酯材料性能要求的提高，水性聚氨酯越來越受到重視，成為研究與開發的熱點。以2，6甲苯ニ異氰酸酯(TDI)及聚こニ醇(PEG3000)為原料制備水性聚氨酯的常規エ藝中，需要加入大量的溶劑才能使溶液分散均勻。所用溶劑大都是有毒有機物，揮發性較強，制備過程中及制成成品后均對人體健康有一定的影響，而且使用有機溶劑的成本較 高。因此本專利專利技術了ー種水性聚氨酯及其制備方法，降低了有機溶劑的用量，是ー種環保型水性聚氨酷。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供ー種以2，6甲苯ニ異氰酸酯(TDI)及聚こニ醇(PEG3000)為原料的環保型水性聚氨酯及其制備方法。為實現以上目的，本專利技術的環保型水性聚氨酯，其預聚體的原料為2，6甲苯ニ異氰酸酯(TDI)、聚乙ニ醇(PEG3000)、1，4- 丁ニ醇(BDO)、ニ羥甲基丙酸(DMPA)，其中TDI與PEG3000、DMPA、BDO的摩爾比為I. 3:1-1. 4:1,BDO占預聚體總質量的2%_3%，DMPA占預聚體總質量的5%-6%。其中加入小分子擴鏈劑BOD可大大降低PEG3000的用量，節省了原料，降低了成本。該水性聚氨酯的制造方法為 原料的預處理經實驗發現，用未經過脫水處理的原料進行反應，會使得反應后期的粘度増大，得到的乳液穩定性差，所以制備水性聚氨酯乳液的原料在前期都要進行脫水處理，即將TDI、PEG3000及N-甲基吡咯烷酮進行脫水處理。水性聚氨酯乳液的制備容器中加入聚こニ醇(PEG3000)、ニ羥甲基丙酸(DMPA)，升溫至75で，加入2，6甲苯ニ異氰酸酯(TDI)及適量二月桂酸ニ丁基錫催化劑，反應120min。在反應過程中，加入N-甲基吡咯烷酮以降低粘度。反應后加入小分子擴鏈劑1,4-丁ニ醇(BDO)，反應90min。降溫至40°C，加入三こ胺中和成鹽，反應3_5min。加水乳化60min，得到水性聚氨酯乳液。如上所述，加入N-甲基吡咯烷酮的量為預聚體總質量的10%_15%，加入水的量為預聚體總質量的2-2. 5倍，加入三こ胺的物質的量與DMPA的物質的量相同。本專利技術產生的有益效果為，在制備過程中，預聚體反應完成后，加入三こ胺，溶液中的-COOH與三こ胺中的-NH3反應生成銨鹽，使得預聚體能順利在水中乳化，這樣就省去了用有機溶劑溶解預聚體的過程，減少了有機溶劑的使用。另外，本專利為降低黏度選用的溶劑為N-甲基吡咯烷酮，該有機物毒性小，使用較少的量即可對本體系有較好的溶解效果，因此，再一次減少了有機溶劑的使用量，降低了成本，而且降低了對人體的危害，形成一種環保型水性聚氨酷。實施例實施例I : 一種環保型水性聚氨酷，預聚體的原料中TDI與PEG3000、DMPA、BD0的摩爾比為I. 3:1，BDO占預聚體總質量的2%，DMPA占預聚體總質量的5%。其制備方法為，首先將TDI、PEG3000及N-甲基吡咯烷酮進行脫水處理。在容器中加入PEG3000、DMPA，升溫至75°C，加入TDI及適量二月桂酸ニ丁基錫催化劑，反應120min。在反應過程中，加入預聚體總質量15%的N-甲基吡咯烷酮以降低粘度。反應后加入小分子擴鏈劑BD0，反應90min。降溫至40 V，加入三こ胺中和成鹽，其中三こ胺的物質的量與DMPA的物質的量相同，反應3-5min。加入預聚體總質量2倍的水進行乳化60min，得到水性聚氨 酷乳液。所得乳液呈半透明帶藍光，穩定性好，固含量為30. 9%，吸水率為26%，拉伸強度為19.32MPa,斷裂伸長率為448%。實施例2: 一種環保型水性聚氨酷，預聚體的原料中TDI與PEG3000、DMPA, BDO的摩爾比為I.35:1, BDO占預聚體總質量的2%，DMPA占預聚體總質量的5%。其制備方法為，首先將TDI、PEG3000及N-甲基吡咯烷酮進行脫水處理。在容器中加入PEG3000、DMPA，升溫至75°C，加入TDI及適量二月桂酸ニ丁基錫催化劑，反應120min。在反應過程中，加入預聚體總質量15%的N-甲基吡咯烷酮以降低粘度。反應后加入小分子擴鏈劑BD0，反應90min。降溫至40 V，加入三こ胺中和成鹽，其中三こ胺的物質的量與DMPA的物質的量相同，反應3-5min。加入預聚體總質量2倍的水進行乳化60min，得到水性聚氨酷乳液。所得乳液呈半透明帶藍光，穩定性好，固含量為30. 2%，吸水率為35%，拉伸強度為20.27MPa，斷裂伸長率為515%。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環保型水性聚氨酯，其特征在于：其預聚體的原料為2,6甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG3000)、1,4？丁二醇(BDO)、二羥甲基丙酸(DMPA)，其中TDI與PEG3000、DMPA、BDO的摩爾比為1.3:1？1.4:1，BDO占預聚體質量的2%？3%，DMPA占預聚體質量的5%？6%。

【技術特征摘要】
1.一種環保型水性聚氨酯，其特征在于其預聚體的原料為2，6甲苯ニ異氰酸酷(TDI)、聚こニ醇(PEG3000)、1，4- 丁ニ醇(BDO)、ニ 羥甲基丙酸(DMPA)，其中 TDI 與PEG3000、DMPA、BDO的摩爾比為I. 3:1-1. 4:1,BDO占預聚體質量的2%_3%，DMPA占預聚體質量的5%-6%。2.制備如權利要求I所述的ー種環保型水性聚氨酯的方法，其特征在于 步驟(I)原料的預處理將TDI、PEG3000及N-甲基吡咯烷酮進行脫水處理 步驟(2)水性聚氨酯乳液的制備容器中加入PEG3000、DMPA，升溫至75°C，加入TDI及適量二月桂酸ニ丁基錫催化劑，反應120min ;在反應過程中，加入N-甲基吡咯烷酮以降低粘度；反應后加入小分子擴鏈劑BD0，反應90min ;降溫至40°C，加入三...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇建麗，
申請(專利權)人：青島文創科技有限公司，
類型：發明
國別省市：