專利名稱：一種環(huán)氧改性水性聚氨酯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧改性水性聚氨酯，屬化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于水性聚氨酯以水為介質(zhì)，具有不燃、氣味小、不污染、節(jié)能、操作加工方便等優(yōu)點(diǎn)，水性聚氨酯作為一種熱門材料已被廣泛的應(yīng)用于涂料工業(yè)、制革工業(yè)、膠黏劑等方面。但是水性聚氨酯涂膜的耐水性和耐溶劑型較差，在一定領(lǐng)域的使用中受到了限制，因此，通過改性來提高水性聚氨酯的涂膜耐水性和力學(xué)性能變得很有必要?！?br> 環(huán)氧樹脂具有高模量、高強(qiáng)度和耐化學(xué)性好、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，而且可直接參與水性聚氨酯的合成反應(yīng)，從而提高聚氨酯的耐水、耐溶劑、耐熱蠕變性能及拉伸強(qiáng)度等。本文充分利用了環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基和羥基參與反應(yīng)，形成多重交聯(lián)，制得環(huán)氧樹脂改性的水性聚氨酯，具有良好的穩(wěn)定性、耐水性及耐溶劑性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)氧改性水性聚氨酯，具有很好的穩(wěn)定性、耐水性及耐溶劑性。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的耐水性環(huán)氧改性水性聚氨酯，其制備方法為
(I)以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚醚二醇(GE-210)、1，4-丁二醇(BDO)、二羥甲基丙酸(DMPA)，環(huán)氧樹脂(E-128)為原料制備預(yù)聚體。(2)加入丙烯酸羥丙酯(HPA)對預(yù)聚體的端-NCO進(jìn)行封端，反應(yīng)50min。(3)降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3_4min。(4)加入水進(jìn)行乳化60min，得到HPA封端的環(huán)氧改性水性聚氨酯乳液。步驟(I)中預(yù)聚體原料的配比為TDI與GE-210、DMPA, BDO, E-128的摩爾比為1.2:1-1. 3:1, BDO占預(yù)聚體質(zhì)量的2%-3%，DMPA占預(yù)聚體質(zhì)量的4%_5%，E-128占預(yù)聚體質(zhì)量的5%-6%。步驟(2)中丙烯酸羥丙酯(HPA)的物質(zhì)的量與過量-NCO的物質(zhì)的量的比值為0. 35。步驟(3)中三乙胺的物質(zhì)的量與DMPA的物質(zhì)的量相同。步驟⑷中水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果為，本專利采用環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯，充分利用環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基和羥基參與反應(yīng)，形成多重交聯(lián)，提高水性聚氨酯的耐化學(xué)性和力學(xué)性能，此夕卜，在合成過程中引入的丙烯酸羥丙酯對聚氨酯預(yù)聚體封端，使所制得的乳液含有不飽和雙鍵，可進(jìn)一步作為水性紫外線光固化涂料或膠黏劑的預(yù)聚物或在丙烯酸羥乙酯的作用下進(jìn)一步與丙烯酸酯類的單體進(jìn)行進(jìn)一步的共聚改性。
實(shí)施例實(shí)施例1:以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚醚二醇(GE-210)、1，4-丁二醇(BDO)、二羥甲基丙酸(DMPA)、環(huán)氧樹脂(E-128)為原料制備預(yù)聚體。其配比為TDI與GE_210、DMPA、BD0、E_128的摩爾比為1. 2:1, BDO占預(yù)聚體質(zhì)量的2%，DMPA占預(yù)聚體質(zhì)量的5%。加入丙烯酸羥丙酯(HPA)對預(yù)聚體的端-NCO進(jìn)行封端，反應(yīng)50min。降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3min。加入水進(jìn)行乳化60min，得到HPA封端的環(huán)氧改性的水性聚氨酯乳液。實(shí)施例2:
以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚醚 二醇(GE-210)、1，4-丁二醇(BD0)、二羥甲基丙酸(DMPA)、環(huán)氧樹脂(E-128)為原料制備預(yù)聚體。其配比為TDI與GE_210、DMPA、BD0、E_128的摩爾比為1. 3:1, BDO占預(yù)聚體質(zhì)量的2%，DMPA占預(yù)聚體質(zhì)量的5%。加入丙烯酸羥丙酯(HPA)對預(yù)聚體的端-NCO進(jìn)行封端，反應(yīng)50min。降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)4min。加入水進(jìn)行乳化60min，得到HPA封端的環(huán)氧改性的水性聚氨酯乳液。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)氧改性水性聚氨酯，其特征在于制備方法如下(1)以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚醚二醇(GE-210)、1，4-丁二醇(BDO)、二羥甲基丙酸(DMPA)、環(huán)氧樹脂(E-128)為原料制備預(yù)聚體；(2)加入丙烯酸羥丙酯(HPA)對預(yù)聚體的端-NCO進(jìn)行封端，反應(yīng)50min；(3)降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3-4min；(4)加入水進(jìn)行乳化60min，得到HPA封端的環(huán)氧改性水性聚氨酯乳液。
2.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧改性水性聚氨酯，其特征在于所述的步驟(I)中預(yù)聚體原料的配比為TDI與GE-210、DMPA、BD0、E-128的摩爾比為1. 2:1-1. 3:1，BDO占預(yù)聚體質(zhì)量的2%-3%，DMPA占預(yù)聚體質(zhì)量的4%-5%，E-128占預(yù)聚體質(zhì)量的5%_6%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧改性水性聚氨酯，其特征在于所述的步驟(2)中丙烯酸羥丙酯(HPA)的物質(zhì)的量與過量-NCO的物質(zhì)的量的比值為O. 35。
4.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧改性水性聚氨酯，其特征在于所述的步驟(3)中三乙胺的物質(zhì)的量與DMPA的物質(zhì)的量相同。
5.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧改性水性聚氨酯，其特征在于所述的步驟(4)中水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。
全文摘要
一種環(huán)氧改性水性聚氨酯，其制備方法是以TDI、GE-210、BDO、DMPA、E-128為原料制備預(yù)聚體，加入HPA對預(yù)聚體的端-NCO進(jìn)行封端，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，制得雙鍵封端的水性聚氨酯乳液，可進(jìn)一步作為水性紫外光固化涂料或在HPA的作用下與丙烯酸酯類的單體進(jìn)行進(jìn)一步的工具改性。本發(fā)明得到的水性聚氨酯成膜后具有較好的穩(wěn)定性、耐水性及耐溶劑性。
文檔編號(hào)C08G18/67GK102993405SQ201210485898
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者蘇建麗 申請人:青島文創(chuàng)科技有限公司