CN102504527A - 紫外固化软段含离子阳离子水性聚氨酯分散液及制备方法 - Google Patents
紫外固化软段含离子阳离子水性聚氨酯分散液及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102504527A CN102504527A CN2011103602659A CN201110360265A CN102504527A CN 102504527 A CN102504527 A CN 102504527A CN 2011103602659 A CN2011103602659 A CN 2011103602659A CN 201110360265 A CN201110360265 A CN 201110360265A CN 102504527 A CN102504527 A CN 102504527A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- soft section
- add
- aqueous polyurethane
- ion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 229920003009 polyurethane dispersion Polymers 0.000 title claims abstract description 26
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 title claims abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 103
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 48
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 40
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 35
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 35
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 30
- -1 butyl diethylolamine Chemical group 0.000 claims description 26
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 25
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 claims description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 11
- 150000003384 small molecules Chemical group 0.000 claims description 11
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims description 6
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims description 6
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 claims description 5
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-dichlorophosphoryloxybenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1OP(Cl)(Cl)=O VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical group CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 4
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 3
- QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N (1-hydroxycyclohexyl)-phenylmethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1(O)CCCCC1 QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NNOZGCICXAYKLW-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(2-isocyanatopropan-2-yl)benzene Chemical compound O=C=NC(C)(C)C1=CC=CC=C1C(C)(C)N=C=O NNOZGCICXAYKLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=C(N=C=O)C=C1 ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LFSYUSUFCBOHGU-UHFFFAOYSA-N 1-isocyanato-2-[(4-isocyanatophenyl)methyl]benzene Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=CC=C1N=C=O LFSYUSUFCBOHGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GJKGAPPUXSSCFI-UHFFFAOYSA-N 2-Hydroxy-4'-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone Chemical compound CC(C)(O)C(=O)C1=CC=C(OCCO)C=C1 GJKGAPPUXSSCFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N Tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CCN(CC(C)O)CC(C)O NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- YMHQVDAATAEZLO-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-diamine Chemical compound NC1(N)CCCCC1 YMHQVDAATAEZLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 2
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JZMJDSHXVKJFKW-UHFFFAOYSA-M methyl sulfate(1-) Chemical compound COS([O-])(=O)=O JZMJDSHXVKJFKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- GTWJETSWSUWSEJ-UHFFFAOYSA-N n-benzylaniline Chemical group C=1C=CC=CC=1CNC1=CC=CC=C1 GTWJETSWSUWSEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical compound NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960004418 trolamine Drugs 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 abstract 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 15
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 6
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinyl group Chemical group C1(O)=CC(O)=CC=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000005059 1,4-Cyclohexyldiisocyanate Substances 0.000 description 4
- PVXVWWANJIWJOO-UHFFFAOYSA-N 1-(1,3-benzodioxol-5-yl)-N-ethylpropan-2-amine Chemical compound CCNC(C)CC1=CC=C2OCOC2=C1 PVXVWWANJIWJOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ICLCCFKUSALICQ-UHFFFAOYSA-N 1-isocyanato-4-(4-isocyanato-3-methylphenyl)-2-methylbenzene Chemical compound C1=C(N=C=O)C(C)=CC(C=2C=C(C)C(N=C=O)=CC=2)=C1 ICLCCFKUSALICQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JRQLZCFSWYQHPI-UHFFFAOYSA-N 4,5-dichloro-2-cyclohexyl-1,2-thiazol-3-one Chemical compound O=C1C(Cl)=C(Cl)SN1C1CCCCC1 JRQLZCFSWYQHPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QMMZSJPSPRTHGB-UHFFFAOYSA-N MDEA Natural products CC(C)CCCCC=CCC=CC(O)=O QMMZSJPSPRTHGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N p-methoxyphenol Chemical compound COC1=CC=C(O)C=C1 NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 4
- DQFBYFPFKXHELB-UHFFFAOYSA-N Chalcone Natural products C=1C=CC=CC=1C(=O)C=CC1=CC=CC=C1 DQFBYFPFKXHELB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000005513 chalcones Nutrition 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 229960002725 isoflurane Drugs 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- BJZYYSAMLOBSDY-QMMMGPOBSA-N (2s)-2-butoxybutan-1-ol Chemical compound CCCCO[C@@H](CC)CO BJZYYSAMLOBSDY-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100026735 Coagulation factor VIII Human genes 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000911390 Homo sapiens Coagulation factor VIII Proteins 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- NIHJEJFQQFQLTK-UHFFFAOYSA-N butanedioic acid;hexanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O.OC(=O)CCCCC(O)=O NIHJEJFQQFQLTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010354 butylated hydroxytoluene Nutrition 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000002356 laser light scattering Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical group 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
本发明提供了一种紫外固化软段含离子阳离子水性聚氨酯分散液及制备方法。该水性聚氨酯分散液质量百分含量为：紫外固化阳离子水性聚氨酯预聚物25～45％；催化剂0～1％；消泡剂0～2％；水性光引发剂0.5～5％；水47～74.5％。组成该预聚物的软段多元醇为一种数均分子量500～3000的软段含离子多元醇，是由具有对称结构的二异氰酸酯和阳离子型亲水扩链剂按摩尔比2∶1反应，再由小分子量多元醇封端制得。本发明的紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液具有固含量高、粒径小、粘度小、贮存稳定、固化快的特点，并能在材料用量更少的情况下保证力学性能，节约原材料，具有优异的性能。同时具有操作简单，不需复杂设备的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种紫外光固化水性阳离子聚氨酯分散液及其制备方法，特别是软段含阳离子多元醇及其制备方法。
背景技术
聚氨酯是一种软段和硬段交替连接的嵌段聚合物，其中低聚物多元醇构成了聚合物的软段，异氰酸酯与小分子扩链剂反应构成了聚合物的硬段。由于环保要求，水性聚氨酯(WPU)的应用范围越来越广。水性聚氨酯以水作为分散介质，具有无毒、不燃、环保、节能等特点。水性聚氨酯根据其引入的基团带电性不同，可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型。引入的亲水基团为羧基和磺酸基的属阴离子型；亲水基团是叔胺基的属阳离子型；亲水基团为水溶性的聚乙二醇或采用含氧化乙烯链节的亲水性共聚醚的属非离子型。根据分散状态水性聚氨酯可分为聚氨酯乳液(粒径＞0.1um)、聚氨酯分散液(粒径在0.001um～0.1um)、聚氨酯水溶液(粒径＜0.001um)。
对于水性聚氨酯，目前国内外的研究主要放在硬段含离子的聚氨酯乳液及其改性方法上，但合成的水性聚氨酯多存在蒸发潜热高、干燥速度慢、对非极性基材润湿性差、初黏性低、耐水性差，耐热性不好等问题。
对于阴离子水性聚氨酯的研究报道非常多，其产品也已实现了工业化，但对阳离子水性聚氨酯的研究报道还相对较少。这主要是因为阳离子水性聚氨酯一般为季铵盐型，将预聚体进行季铵盐化的工序比较复杂，成本较高，有时候乳化产品不够稳定，所以给工业化生产带来困难。
阳离子型水性聚氨酯的骨架上带有阳离子，使其具有独特的性能，在皮革、涂料、纺织和造纸等领域有着较好的应用。此外，阳离子水性聚氨酯对水的硬度不敏感，可以在酸性条件下使用。因此，开发出性能优异，乳化产品稳定的阳离子水性聚氨酯，其市场前景非常广阔。
发明内容
本发明要解决的问题是针对上述问题提供一种可紫外光固化软段含离子的阳离子水性聚氨酯分散液及其制备方法。这种软段含离子的阳性水性聚氨酯具有固含量高、乳液稳定、固化快、耐水性好、耐热性好的特点，能在材料更薄的情况下保证力学性能，节约原材料，具有优异的性能。
本发明为解决上述问题所采用的解决方案为制备了一种软段含离子的紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液。
本发明提供的紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液的成份包括：
所述的百分数为质量百分数
为合成所述的紫外光固化阳离子水性聚氨酯预聚物，提供了一系列新型软段含离子的低聚物多元醇，其结构可以为如下A、B结构通式所示：
A：
其中R1、R2和R3为以下结构中的一种或多种(下同)；
R1为：
又或
R2为：
又或
其中a＝2，4，6。n≥1，为整数。
R3为H，或为C1-C6的直链烷基，或端基为羟基(-OH)的C1-C6的直链伯醇，或端基为苄基
的C1-C6的直链烷基。
B：
本发明中的上述的离子软段多元醇是通过将具有对称结构的二异氰酸酯和阳离子型小分子亲水扩链剂反应，获得以-NCO基团封端的聚合物，再进一步与小分子量低聚物多元醇反应生成-OH基团封端的低聚物多元醇制备的，其特征在于包括有以下步骤：
1)取具有上述R1结构的二异氰酸酯加入到装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的反应容器中，反应装置置于水浴中，另取具有前述R3结构的阳离子型小分子亲水扩链剂加入恒压滴液漏斗中，滴入反应容器中，30-60分钟滴加完毕。其中二异氰酸酯与阳离子型小分子亲水扩链剂的摩尔比为2∶1。
2)待阳离子型亲水扩链剂滴加完毕后，将反应容器中的反应温度升至65℃，保温1小时，而后升至75℃，保温2-8小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，将上述聚合物降温至40℃待用。
3)另取具有前述R2结构的小分子量低聚物多元醇加入到另一装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的反应容器中，将反应容器中的反应温度升至40℃，取2)中合成的低聚物加入恒压滴液漏斗中，滴入反应容器中，30-60分钟滴加完毕。滴加完成后升温至85℃反应2-8小时。其中小分子量低聚物多元醇与2)合成的低聚物的摩尔比为2∶1。
4)测定步骤3)所得低聚物的游离异氰酸酯含量，当NCO％接近0时停止反应，真空脱泡30分钟，冷却至室温，出料，即得离子型软段多元醇。
所述的紫外光固化阳离子水性聚氨酯预聚物可为如下C、D、E结构通式所示：
C：
D：
E：
式中，R为前述合成的离子型软段，其特征在于所具有的分子量范围为：500≤数均分子量≤3000；R4为中和剂，如硫酸、盐酸、冰醋酸、硫酸甲酯，乙醇酸等；R5为阳离子亲水扩链剂，如N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-苄基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺，苄基苯胺等；R6为二异氰酸酯，如2，4-甲苯二异氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、1，6-己基二异氰酸酯、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、1，4-苯二异氰酸酯、2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯等及其混合物；R7为含活泼氢化物的小分子扩链剂，包括小分子二醇和小分子二元胺，此外还包括部分酸酐化合物，小分子二醇如：乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇等；小分子二胺如：乙二胺、1，4-丁二胺、环己二胺、1，6-己二胺、丙二胺、异氟尔酮二胺等；酸酐化合物如均苯四甲酸酐等；R8为封端剂如丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯等；NR3′为叔胺化合物。
所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙胺、二乙烯三胺、甲醇钠等，可为单一一种或上述多种混合物；
所述的消泡剂为BYK-141、BYK-065/066、201甲基硅油、Perenol S4、Perenol S43、Perenol E1等中的一种或多种的混合物；
所述的水性光引发剂为Irgacure1173、Irgacure2959、Irgacure184、Irgacure500中的一种或多种的混合物。
本发明提供的一种软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液制备步骤如下：
1)取前述紫外光固化阳离子水性聚氨酯预聚物结构通式中的软段含离子多元醇R，于100～120℃在0.09MPa下减压脱水1-2小时，降温至40℃，在搅拌条件下，加入上述结构式中二异氰酸酯R6和0～1％的催化剂，将体系缓慢升温至80℃反应2-6小时，测定体系游离的异氰酸酯含量达理论值后停止反应并降温至30℃左右待用；
2)向上述降温后的低聚物中滴加结构通式C中的阳离子亲水扩链剂R5或结构通式D中的扩链剂2，3-二溴丁二酸，加入5～10％的有机溶剂，升温至50℃保温反应1-3小时；加入结构通式中的含活泼氢化物小分子扩链剂R7，65℃反应1小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，将上述聚合物降温至40℃待用。若不加入亲水扩链剂而直接采用小分子扩链剂扩链，然后再按下述3)封端则获得结构E所述软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液；
3)往上述产物中加入结构通式中所述的封端剂R8，封端剂中溶解有封端剂质量的0.5～4％的阻聚剂，封端剂略过量(封端率1.02～1.10)，升温至85℃反应2小时，测定体系游离异氰酸酯含量接近0后停止反应，降温至40℃；
4)加入结构通式中所述的中和试剂R4或NR3′，于高速搅拌下中和30分钟，即获得上述三种结构通式所示的软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯预聚物；
5)往上述预聚物中加入计量的去离子水，快速分散5～15分钟，再用高剪切乳化仪乳化15～30分钟，得到白色乳液，加入0～2％的消泡剂；
6)将上述乳液升温至30～50℃在0.09MPa下真空脱除有机溶剂，加入0.5～5％的水性光引发剂，过滤除去不溶物，即得软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液。
按照上述方案，所述的离子型软段多元醇的制备方法，其特征在于所述的游离异氰酸酯含量测定按HG/T 2409-1992《聚氨酯预聚体中异氨酸酯基含量的测定》进行测定；
所述的有机溶剂为丙酮、丁酮、乙酸乙酯、二甲苯中的一种或多种；
所述的阻聚剂为对苯二酚、对甲氧基苯酚或2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
本发明的积极进步效果在于：
本发明所提供的紫外光固化软段含离子阳离子水性聚氨酯分散液具有固含量高、粒径小、粘度小、贮存稳定、固化快的特点，并能在材料用量更少的情况下保证力学性能，节约原材料，具有优异的性能。同时具有操作简单，不需复杂设备的优点。
本发明的紫外光固化软段含离子阳离子水性聚氨酯分散液可作为粘合剂、涂层剂等应用于皮革、纺织、涂料、胶黏剂、木器、建筑、印染、造纸等行业。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
(a)将336g六亚甲基二异氰酸酯(HDI)加入装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的容器中，通入氮气保护，水浴条件下将119gN-甲基二乙醇胺(MDEA)加入恒压滴液漏斗于30-60分钟内滴加进HDI中，滴加完成后升温至65℃，保温1小时，而后升至75℃，保温2-8小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，降温至40℃待用；
(b)在装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的容器中加入900g数均分子量为450的聚四氢呋喃醚二醇(PTMG-450)，通氮气保护，搅拌升温至40℃，将(a)中混合物溶液转移至恒压滴液漏斗中，30-60分钟内滴加至反应容器中，滴加完成后升温至85℃反应2-8小时，待体系中的异氰酸酯基团完全反应后，得到A结构的含离子软段的结构式为：
(c)将上述离子软段降温至40℃，加入1048g4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)，加入0.72g二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，将体系中温度升至80℃，保温反应2-6小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达理论值后停止反应并降温至30℃；
(d)加入294g丁酮，滴加238gMDEA入上述低聚物中，升温至50℃保温反应1-3小时；加入45g1，4-丁二醇升温至65℃反应1小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，将上述聚合物降温至40℃待用；
(e)将1.03g对苯二酚溶于68.3g甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)中滴加进(d)产物中，缓慢升温至其结构85℃反应2小时，测定体系游离异氰酸酯含量接近0后停止反应，降温至40℃，得到封端预聚物；
(f)将180g冰醋酸加入(e)封端物中，在900转/分钟的高速搅拌下中和30分钟，即得结构C所示紫外固化阳离子软段预聚物，其结构式为：
(g)往上述预聚物中加入4571g去离子水，在1200转/分钟高速搅拌中快速分散5-15分钟，再用高剪切乳化仪乳化15-30分钟，得到白色乳液，加入31gBYK-141消泡；
(f)将上述乳液升温至45℃在0.09MPa下真空脱除有机溶剂丁酮，加入2.73gIrgacure1173，过滤除去不溶物，即得软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液。
实施例2
(a)将336g六亚甲基二异氰酸酯(HDI)加入装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的容器中，通入氮气保护，水浴条件下将119gN-甲基二乙醇胺(MDEA)加入恒压滴液漏斗于30-60分钟内滴加进HDI中，滴加完成后升温至65℃，保温1小时，而后升至75℃，保温2-8小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，降温至40℃待用；
(b)在装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的容器中加入800g数均分子量为400的聚氧化丙烯二醇(PPG-400)，通氮气保护，搅拌升温至40℃，将(a)中混合物溶液转移至恒压滴液漏斗中，30-60分钟内滴加至反应容器中，滴加完成后升温至85℃反应2-8小时，待体系中的异氰酸酯基团完全反应后，得到A结构的含离子软段的结构式为：
(c)将上述离子软段降温至40℃，加入1048g4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)，加入0.69g辛酸亚锡，将体系中温度升至80℃，保温反应2-6小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达理论值后停止反应并降温至30℃；
(d)加入284g丁酮，滴加238gMDEA入上述低聚物中，升温至50℃保温反应1-3小时；加入58g1，6-己二胺冰浴反应1小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，将上述聚合物降温至40℃待用；
(e)将0.93g2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚溶于60.9g丙烯酸羟乙酯(HEA)中滴加进(d)产物中，缓慢升温至其结构85℃反应2小时，测定体系游离异氰酸酯含量接近0后停止反应，降温至40℃，得到封端预聚物；
(f)将180g冰醋酸加入(e)封端物中，在900转/分钟的高速搅拌下中和30分钟，即得结构C所示紫外固化阳离子软段预聚物，其结构式为：
(g)往上述预聚物中加入4294g去离子水，在1200转/分钟高速搅拌中快速分散5-15分钟，再用高剪切乳化仪乳化15-30分钟，得到白色乳液，加入29g201甲基硅油消泡；
(f)将上述乳液升温至45℃在0.09MPa下真空脱除有机溶剂丁酮，加入1.9gIrgacure2959，过滤除去不溶物，即得软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液。
实施例3
(a)将332g1，4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)加入装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的容器中，通入氮气保护，水浴条件下将119gN-甲基二乙醇胺(MDEA)加入恒压滴液漏斗于30-60分钟内滴加进CHDI中，滴加完成后升温至65℃，保温1小时，而后升至75℃，保温2-8小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，降温至40℃待用；
(b)在装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的容器中加入800g数均分子量为400的聚氧化丙烯二醇(PPG-400)，通氮气保护，搅拌升温至40℃，将(a)中混合物溶液转移至恒压滴液漏斗中，30-60分钟内滴加至反应容器中，滴加完成后升温至85℃反应2-8小时，待体系中的异氰酸酯基团完全反应后，得到A结构的含离子软段的结构式为：
(c)将上述离子软段降温至40℃，加入786g4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)，加入0.61g辛酸亚锡，将体系中温度升至80℃，保温反应2-6小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达理论值后停止反应并降温至30℃；
(d)加入231g丁酮，30分钟内滴加入90g1，4-丁二醇升温至65℃反应1小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，将上述聚合物降温至40℃待用；
(e)将1.83g对甲氧基苯酚溶于121.8g丙烯酸羟乙酯(HEA)中滴加进(d)产物中，缓慢升温至其结构85℃反应2小时，测定体系游离异氰酸酯含量接近0后停止反应，降温至40℃，得到封端预聚物；
(f)将60g冰醋酸加入(e)封端物中，在900转/分钟的高速搅拌下中和30分钟，即得结构E所示紫外固化阳离子软段预聚物，其结构式为：
(g)往上述预聚物中加入4289g去离子水，在1200转/分钟高速搅拌中快速分散5-15分钟，再用高剪切乳化仪乳化15-30分钟，得到白色乳液，加入23gBYK-065消泡；
(f)将上述乳液升温至45℃在0.09MPa下真空脱除有机溶剂丁酮，加入3.8gIrgacure184，过滤除去不溶物，即得软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液。
实施例4
(a)将332g1，4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)加入装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的容器中，通入氮气保护，水浴条件下将119gN-甲基二乙醇胺(MDEA)加入恒压滴液漏斗于30-60分钟内滴加进CHDI中，滴加完成后升温至65℃，保温1小时，而后升至75℃，保温2-8小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，降温至40℃待用；
(b)在装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的容器中加入1000g数均分子量为500的聚己内酯二醇(PCL-500)，通氮气保护，搅拌升温至40℃，将(a)中混合物溶液转移至恒压滴液漏斗中，30-60分钟内滴加至反应容器中，滴加完成后升温至85℃反应2-8小时，待体系中的异氰酸酯基团完全反应后，得到A结构的含离子软段的结构式为：
(c)将上述离子软段降温至40℃，加入666g异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)，加入0.64gDBTDL，将体系中温度升至80℃，保温反应2-6小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达理论值后停止反应并降温至30℃；
(d)加入236g丁酮，30分钟内滴加入62g乙二醇升温至65℃反应1小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，将上述聚合物降温至40℃待用；
(e)将1.83g对甲氧基苯酚溶于121.8g丙烯酸羟乙酯(HEA)中滴加进(d)产物中，缓慢升温至其结构85℃反应2小时，测定体系游离异氰酸酯含量接近0后停止反应，降温至40℃，得到封端预聚物；
(f)将60g冰醋酸加入(e)封端物中，在900转/分钟的高速搅拌下中和30分钟，即得结构E所示紫外固化阳离子软段预聚物，其结构式为：
(g)往上述预聚物中加入4389g去离子水，在1200转/分钟高速搅拌中快速分散5-15分钟，再用高剪切乳化仪乳化15-30分钟，得到白色乳液，加入23gPerenol S4消泡；
(f)将上述乳液升温至45℃在0.09MPa下真空脱除有机溶剂丁酮，加入3.8gIrgacure500，过滤除去不溶物，即得软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液。
实施例5
(a)将528.58g3，3′-二甲基-4，4′-联苯二异氰酸酯(TODI)加入装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的容器中，通入氮气保护，水浴条件下将275.88g2，3-二溴丁二酸加入恒压滴液漏斗于30-60分钟内滴加进TODI中，滴加完成后升温至65℃，保温1小时，而后升至75℃，保温2-8小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，降温至40℃待用；
(b)在装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的容器中加入1000g数均分子量为500的聚己内酯二醇(PCL-500)，通氮气保护，搅拌升温至40℃，将(a)中混合物溶液转移至恒压滴液漏斗中，30-60分钟内滴加至反应容器中，滴加完成后升温至85℃反应2-8小时，待体系中的异氰酸酯基团完全反应后，得到B结构的含离子软段的结构式为：
(c)将上述离子软段降温至40℃，加入666g异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)，加入0.73gDBTDL，将体系中温度升至80℃，保温反应2-6小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达理论值后停止反应并降温至30℃；
(d)加入291g丁酮，30分钟内滴加入118g1，6-己二醇(HDO)升温至65℃反应1-2小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，将上述聚合物降温至40℃待用；
(e)将1.83g对苯二酚溶于121.8g丙烯酸羟乙酯(HEA)中滴加进(d)产物中，缓慢升温至其结构85℃反应2小时，测定体系游离异氰酸酯含量接近0后停止反应，降温至40℃，得到封端预聚物；
(f)将202g三乙胺加入(e)封端物中，在900转/分钟的高速搅拌下中和30分钟，即得结构D所示紫外固化阳离子软段预聚物，其结构式为：
(g)往上述预聚物中加入5413g去离子水，在1200转/分钟高速搅拌中快速分散5-15分钟，再用高剪切乳化仪乳化15-30分钟，得到白色乳液，加入29gBYK-141消泡；
(f)将上述乳液升温至45℃在0.09MPa下真空脱除有机溶剂丁酮，加入3.8gIrgacure1173，过滤除去不溶物，即得软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液。
实施例6
(a)将528.58g3，3′-二甲基-4，4′-联苯二异氰酸酯(TODI)加入装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的容器中，通入氮气保护，水浴条件下将275.88g2，3-二溴丁二酸加入恒压滴液漏斗于30-60分钟内滴加进TODI中，滴加完成后升温至65℃，保温1小时，而后升至75℃，保温2-8小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，降温至40℃待用；
(b)在装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的容器中加入1000g数均分子量为500的聚己二酸丁二醇酯二醇，通氮气保护，搅拌升温至40℃，将(a)中混合物溶液转移至恒压滴液漏斗中，30-60分钟内滴加至反应容器中，滴加完成后升温至85℃反应2-8小时，待体系中的异氰酸酯基团完全反应后，得到B结构的含离子软段的结构式为：
(c)将上述离子软段降温至40℃，加入888g异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)，加入0.81gDBTDL，将体系中温度升至80℃，保温反应2-6小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达理论值后停止反应并降温至30℃；
(d)加入382g乙酸乙酯，将275.88g2，3-二溴丁二酸加入上述低聚物中，升温至50℃保温反应1-3小时，再将218g均苯四甲酸酐(PMDA)和1.68g甲醇钠，升温至75℃反应1-3小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，将上述聚合物降温至40℃待用；
(e)将1.83g对甲氧基苯酚溶于121.8g丙烯酸羟乙酯(HEA)中滴加进(d)产物中，缓慢升温至其结构85℃反应2小时，测定体系游离异氰酸酯含量接近0后停止反应，降温至40℃，得到封端预聚物；
(f)将404g三乙胺加入(e)封端物中，在900转/分钟的高速搅拌下中和30分钟，即得结构D所示紫外固化阳离子软段预聚物，其结构式为：
(g)往上述预聚物中加入5730g去离子水，在1200转/分钟高速搅拌中快速分散5-15分钟，再用高剪切乳化仪乳化15-30分钟，得到白色乳液，加入39gBYK-141消泡；
(f)将上述乳液升温至45℃在0.09MPa下真空脱除有机溶剂丁酮，加入3.8gIrgacure2959，过滤除去不溶物，即得软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液。
上述各实施例中的软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液的性能测试是通过以下步骤实现的：
1.分散液外观测定：采用GB/T 1721-2008《清漆、清油及稀释剂外观和透明度测定法》测定；
2.分散液黏度测定：采用旋转黏度计按GB/T2794-1995《胶黏剂粘度的测定》测定，其中水浴温度为(30±1)℃，测试结果如表1；
3.热稳定性：置于60℃烘箱，3天观察是否有沉淀，测定结果如表1；
4.冷稳定性：置于-10±0.5℃冰箱中，3天观察是否有沉淀，测定结果如表1；
5.固含量的测试：按GB/T 2793-1995《胶粘剂不挥发物含量的测定》测定，其中电热恒温干燥箱恒温温度为105(±2)℃，测定结果如表1；
6.粒径测试：采用德国ALV公司(ALV-Laser Vertriebsgesellschaftm.b.H)ALV/CGS-5022F型激光光散射仪测定，测定结果如表1；
7.静置稳定性：常温保存，每半个月观察是否有沉淀，测定结果如表1。
效果实施例
对实施例1-6得到的产品进行各项性能测试，结果见表1。
表1实施例性能表
由表1可知，本发明的软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液具有固含量高，粘度小，粒径小，贮存稳定，冷、热稳定等优点。
且本发明可紫外光固化，采用1000w紫外灯照射，可在60秒内固化，和传统方法相比极大的提高了固化效率，固化后更可进一步提升产品的耐水性、耐热性、力学性能等各项性能。
Claims (4)
1.一种软段含离子的紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液，该分散液的组成及质量百分数为：
所述的紫外光固化阳离子水性聚氨酯预聚物可为如下C、D、E结构通式所示：
C：
D：
E：
式中，R为离子型软段，其特征在于所具有的分子量范围为：500≤数均分子量≤3000；R4为中和剂，如硫酸、盐酸、冰醋酸、硫酸甲酯，乙醇酸等；R5为阳离子亲水扩链剂，如N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-苄基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺，苄基苯胺等；R6为二异氰酸酯，如2，4-甲苯二异氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、1，6-己基二异氰酸酯、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、1，4-苯二异氰酸酯、2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯等及其混合物；R7为含活泼氢化物的小分子扩链剂，包括小分子二醇和小分子二元胺，此外还包括部分酸酐化合物，小分子二醇如：乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇等；小分子二胺如：乙二胺、1，4-丁二胺、环己二胺、1，6-己二胺、丙二胺、异氟尔酮二胺等；酸酐化合物如均苯四甲酸酐等；R8为封端剂如丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯等；NR3′为叔胺化合物。
所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙胺、二乙烯三胺、甲醇钠等，可为单一一种或上述多种混合物；
所述的消泡剂为BYK-141、BYK-065/066、201甲基硅油、Perenol S4、Perenol S43、Perenol E1等中的一种或多种的混合物；
所述的水性光引发剂为Irgacure1173、Irgacure2959、Irgacure184、Irgacure500中的一种或多种的混合物。
2.如权利要求1所述的软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：
1)取软段含离子多元醇R，于100～120℃在0.09MPa下减压脱水1-2小时，降温至40℃，在搅拌条件下，加入二异氰酸酯R6和0～1％的催化剂，将体系缓慢升温至80℃反应2-6小时，测定体系游离的异氰酸酯含量达理论值后停止反应并降温至30℃左右待用；
2)向上述降温后的低聚物中滴加结构通式C中的阳离子亲水扩链剂R5或结构通式D中的扩链剂2，3-二溴丁二酸，加入5～10％的有机溶剂，升温至50℃保温反应1-3小时；加入结构通式中的含活泼氢化物小分子扩链剂R7，65℃反应1小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，将上述聚合物降温至40℃待用。若不加入亲水扩链剂而直接采用小分子扩链剂扩链，然后再按下述3)封端则获得结构E所述软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液；
3)往上述产物中加入结构通式中所述的封端剂R8，封端剂中溶解有封端剂质量的0.5～4％的阻聚剂，封端剂略过量(封端率1.02～1.10)，升温至85℃反应2小时，测定体系游离异氰酸酯含量接近0后停止反应，降温至40℃；
4)加入结构通式中所述的中和试剂R4或NR3′，于高速搅拌下中和30分钟，即获得上述三种结构通式所示的软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯预聚物；
5)往上述预聚物中加入计量的去离子水，快速分散5～15分钟，再用高剪切乳化仪乳化15～30分钟，得到白色乳液，加入0～2％的消泡剂；
6)将上述乳液升温至30～50℃在0.09MPa下真空脱除有机溶剂，加入0.5～5％的水性光引发剂，过滤除去不溶物，即得软段含离子紫外光固化阳离子水性聚氨酯分散液。
3.如权利要求1和权利要求2中所述的软段含离子多元醇R，其结构可以为如下A、B结构通式所示：
A：
其中R1、R2和R3为以下结构中的一种或多种(下同)；
R1为：
又或
R2为：
又或
其中a＝2，4，6。n≥1，为整数。R3为H，或为C1-C6的直链烷基，或端基为羟基(-OH)的C1-C6的直链伯醇，或端基为苄基
的C1-C6的直链烷基。
B：
4.如权利要求3所述离子软段多元醇的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：
1)取上述具有R1结构的二异氰酸酯加入到装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的反应容器中，反应装置置于水浴中，另取具有前述R3结构的阳离子型小分子亲水扩链剂加入恒压滴液漏斗中，滴入反应容器中，30-60分钟滴加完毕。其中二异氰酸酯与阳离子型小分子亲水扩链剂的摩尔比为2∶1。
2)待阳离子型亲水扩链剂滴加完毕后，将反应容器中的反应温度升至65℃，保温1小时，而后升至75℃，保温2-8小时，测定体系中游离的异氰酸酯含量达到理论值时停止反应，将上述聚合物降温至40℃待用。
3)另取前述具有R2结构的小分子量低聚物多元醇加入到另一装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的反应容器中，将反应容器中的反应温度升至40℃，取2)中合成的低聚物加入恒压滴液漏斗中，滴入反应容器中，30-60分钟滴加完毕。滴加完成后升温至85℃反应2-8小时。其中小分子量低聚物多元醇与2)合成的低聚物的摩尔比为2∶1。
4)测定步骤3)所得低聚物的游离异氰酸酯含量，当NCO％接近0时停止反应，真空脱泡30分钟，冷却至室温，出料，即得离子型软段多元醇。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011103602659A CN102504527A (zh) | 2011-11-15 | 2011-11-15 | 紫外固化软段含离子阳离子水性聚氨酯分散液及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011103602659A CN102504527A (zh) | 2011-11-15 | 2011-11-15 | 紫外固化软段含离子阳离子水性聚氨酯分散液及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102504527A true CN102504527A (zh) | 2012-06-20 |
Family
ID=46216665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011103602659A Pending CN102504527A (zh) | 2011-11-15 | 2011-11-15 | 紫外固化软段含离子阳离子水性聚氨酯分散液及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102504527A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103333314A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-10-02 | 广东工业大学 | 一种阳离子光固化含氟聚氨酯树脂及其制备方法 |
| CN103976508A (zh) * | 2014-05-24 | 2014-08-13 | 浙江奥康鞋业股份有限公司 | 耐磨耐水解的鞋垫 |
| CN105019248A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-11-04 | 广东德美精细化工股份有限公司 | 阳离子反应型环保织物硬挺剂的制备方法 |
| CN106866912A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-06-20 | 广东昊辉新材料有限公司 | 一种紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法 |
| CN110248977A (zh) * | 2017-02-08 | 2019-09-17 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 水性涂料组合物 |
| CN110423456A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-08 | 湖南工业大学 | 一种高强度双网络生物质膜材料的制备方法 |
| CN117265888A (zh) * | 2022-06-14 | 2023-12-22 | 上海海优威新材料股份有限公司 | 一种水性聚氨酯多层结构涂层及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993024549A1 (en) * | 1992-06-04 | 1993-12-09 | Olin Corporation | Hard thermoplastic polyurethane elastomers |
| WO2008077120A1 (en) * | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Dow Global Technologies Inc. | Composition comprising polyurethane dispersion having high solids content |
| CN101397363A (zh) * | 2008-08-19 | 2009-04-01 | 东莞市佳景印刷材料有限公司 | 一种水性紫外光固化环氧丙烯酸酯接枝聚氨酯及其制备方法 |
| CN101613449A (zh) * | 2009-07-27 | 2009-12-30 | 青岛富臣化工有限公司 | 紫外光固化的水性聚氨酯树脂及其制备方法 |
| CN101967158A (zh) * | 2010-10-13 | 2011-02-09 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 改性聚氨酯丙烯酸酯及紫外光固化涂料 |
-
2011
- 2011-11-15 CN CN2011103602659A patent/CN102504527A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993024549A1 (en) * | 1992-06-04 | 1993-12-09 | Olin Corporation | Hard thermoplastic polyurethane elastomers |
| WO2008077120A1 (en) * | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Dow Global Technologies Inc. | Composition comprising polyurethane dispersion having high solids content |
| CN101397363A (zh) * | 2008-08-19 | 2009-04-01 | 东莞市佳景印刷材料有限公司 | 一种水性紫外光固化环氧丙烯酸酯接枝聚氨酯及其制备方法 |
| CN101613449A (zh) * | 2009-07-27 | 2009-12-30 | 青岛富臣化工有限公司 | 紫外光固化的水性聚氨酯树脂及其制备方法 |
| CN101967158A (zh) * | 2010-10-13 | 2011-02-09 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 改性聚氨酯丙烯酸酯及紫外光固化涂料 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103333314A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-10-02 | 广东工业大学 | 一种阳离子光固化含氟聚氨酯树脂及其制备方法 |
| CN103333314B (zh) * | 2013-06-09 | 2015-12-23 | 广东工业大学 | 一种阳离子光固化含氟聚氨酯树脂及其制备方法 |
| CN103976508A (zh) * | 2014-05-24 | 2014-08-13 | 浙江奥康鞋业股份有限公司 | 耐磨耐水解的鞋垫 |
| CN103976508B (zh) * | 2014-05-24 | 2015-10-07 | 浙江奥康鞋业股份有限公司 | 耐磨耐水解的鞋垫 |
| CN105019248A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-11-04 | 广东德美精细化工股份有限公司 | 阳离子反应型环保织物硬挺剂的制备方法 |
| CN110248977A (zh) * | 2017-02-08 | 2019-09-17 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 水性涂料组合物 |
| US11098223B2 (en) * | 2017-02-08 | 2021-08-24 | Covestro (Netherlands) B.V. | Aqueous coating composition |
| CN110248977B (zh) * | 2017-02-08 | 2022-01-25 | 科思创(荷兰)有限公司 | 水性涂料组合物 |
| CN106866912A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-06-20 | 广东昊辉新材料有限公司 | 一种紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法 |
| CN110423456A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-08 | 湖南工业大学 | 一种高强度双网络生物质膜材料的制备方法 |
| CN117265888A (zh) * | 2022-06-14 | 2023-12-22 | 上海海优威新材料股份有限公司 | 一种水性聚氨酯多层结构涂层及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102504527A (zh) | 紫外固化软段含离子阳离子水性聚氨酯分散液及制备方法 | |
| CN107353394B (zh) | 一种涂料、聚氨酯及其制备方法 | |
| CN104448232B (zh) | 一种氨基磺酸改性的多异氰酸酯及其制备方法和用途 | |
| CN102816515B (zh) | 一种水性二氧化硅-氟化丙烯酸酯聚氨酯紫外光固化涂料及其制备方法和应用 | |
| EP2797977A1 (en) | Aqueous urethane resin composition | |
| Lin et al. | Effects of the NCO/OH molar ratio and the silica contained on the properties of waterborne polyurethane resins | |
| CN111499834A (zh) | 一种阻燃型聚脲抗爆防护材料及其制备方法 | |
| CN103740250A (zh) | 自消光型皮革水性聚氨酯涂饰剂的制备方法 | |
| Patel et al. | Waterborne polyurethanes: A three step synthetic approach towards environmental friendly flame retardant coatings | |
| CN111635695B (zh) | 一种快速固化约束结构阻尼涂料及其制备方法 | |
| CN115725229A (zh) | 自修复的阻燃耐熔滴耐磨耗聚氨酯涂料应用所用材料 | |
| CN106221346A (zh) | 一种自修复型钢结构防火涂料及其制备方法 | |
| CN101440149B (zh) | 一种固化剂4,2'-及4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物及其制备方法 | |
| Fang et al. | Synthesis of waterborne polyurethane using snow as dispersant: Structures and properties controlled by polyols utilization | |
| CN105801793A (zh) | 环状二醇改性水性多异氰酸酯固化剂及其制备方法与应用 | |
| CN103539914B (zh) | 一种水性耐热聚氨酯树脂及其制备方法 | |
| CN109456459A (zh) | 一种提高水性聚氨酯耐水或耐溶剂性的方法 | |
| CN102432796A (zh) | 由水性聚酯合成的水性聚氨酯及其制备方法 | |
| CN103450837A (zh) | 一种合成革用水性聚氨酯粘合剂及其制备方法 | |
| CN110358047B (zh) | 一种环保型耐温转移涂料用水性聚氨酯涂料及其制备方法 | |
| CN103626956A (zh) | 一种改性多异氰酸酯、水分散性交联剂及其制备方法 | |
| CN102070762A (zh) | 含膦酸盐亲水基团的水性聚氨酯分散体的合成工艺 | |
| CN105085890B (zh) | 一种亲水性超支化的封闭型异氰酸酯及其制备方法和其在涂料中的应用 | |
| CN102924679A (zh) | 一种环氧树脂改性水性超支化聚氨酯及其制备方法 | |
| CN113789147A (zh) | 双组份氯丁聚氨酯复合橡胶粘合剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120620 |