• 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
    • / 6
    • 下载费用:30 金币  

    360重庆时时彩开奖号码: 一种有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610099024.6

    申请日:

    2016.02.23

    公开号:

    CN105601861A

    公开日:

    2016.05.25

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):C08G 18/10变更事项:专利权人变更前:同光(江苏)信息科技有限公司变更后:同光(江苏)新材料科技有限公司变更事项:地址变更前:215311 江苏省苏州市昆山市祖冲之南路1666号清华科技园9号楼变更后:215300 江苏省昆山市巴城镇祖冲之南路1666号清华科技园9号楼|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08G 18/10申请日:20160223|||公开
    IPC分类号: C08G18/10; C08G18/44; C08G18/66; C08G18/32; C08G18/38 主分类号: C08G18/10
    申请人: 同光(江苏)信息科技有限公司
    发明人: 陈重光; 万江; 黄星
    地址: 215311 江苏省苏州市昆山市祖冲之南路1666号清华科技园9号楼
    优先权:
    专利代理机构: 苏州创元专利商标事务所有限公司 32103 代理人: 范晴;姜玲玲
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610099024.6

    授权公告号:

    |||||||||

    法律状态公告日:

    2018.10.19|||2018.08.28|||2016.06.22|||2016.05.25

    法律状态类型:

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法,包括以下具体步骤:首先将聚酯多元醇Novomer真空脱水,滴加二异氰酸酯,反应得到聚氨酯预聚体I;然后把多羟基羧酸加入到聚氨酯预聚体I中,再滴加二元醇单体,反应得到聚氨酯预聚体;再把三羟甲基丙烷加入到聚氨酯预聚体中,反应得到聚氨酯预聚物;往聚氨酯预聚物中加入有机胺进行成盐反应,再加硅烷偶联剂,再加入去离子水,再加二元胺扩链、搅拌,乳化得到高硬度有机硅改性水性聚氨酯树脂,本发明的优点在于,该有机硅改性水性聚氨酯树脂的硬度达3H,附着力佳,稳定性好。

    权利要求书

    1.一种有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法,其特征在于,包括以下具体步骤:
    步骤1)将聚酯多元醇Novomer加入反应容器,真空脱水后,将反应容器内温度控制在80
    ~90℃,然后在搅拌状态下向反应容器中滴加二异氰酸酯,其中二异氰酸酯与聚酯多元醇
    Novomer的摩尔比为2~4:1,滴加完毕后在80~90℃反应2~3小时,得到聚氨酯预聚体I;
    步骤2)将步骤1)得到的聚氨酯预聚体I降温到60℃以下,将干燥的多羟基羧酸直接加
    入或溶解在N-甲基吡咯烷酮中加入到反应容器,然后向反应容器中滴加二元醇单体,滴加
    时间0.5~1小时,滴加完毕后,再升温到70~80℃,反应2.5~3.5小时,反应过程中加入稀释
    剂,反应结束后得到含亲水基团的聚氨酯预聚体;
    步骤3)将步骤2)得到的聚氨酯预聚体降温到65℃以下,加入三羟甲基丙烷,温度控制
    在65~70℃,反应1~1.5小时,得到聚氨酯预聚物;
    步骤4)将步骤3)得到的聚氨酯预聚物降温到50℃以下,在搅拌状态下加入有机胺中和
    成盐,有机胺与多羟基羧酸摩尔比为1:1,再加入硅烷偶联剂,搅拌反应30~60mins,再加入
    去离子水,之后再加二元胺,搅拌30~60mins,乳化得到固含量为30~45%的有机硅改性水性
    聚氨酯树脂。
    2.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法,其特征在于,所述二
    异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲
    基二异氰酸酯、环戊二异氰酸酯或氢化苯基甲烷二异氰酸酯。
    3.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法,其特征在于,所述二
    异氰酸酯与羟基总量的摩尔比1.1~1.8:1,其中羟基来自聚酯多元醇Novomer、二元醇、多羟
    基羧酸、三羟甲基丙烷。
    4.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法,其特征在于,所述聚
    酯多元醇Novomer的分子量为1000~2000。
    5.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法,其特征在于,所述多
    羟基羧酸选自二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸,其中多羟基羧酸中的羧基占二异氰酸酯、聚
    酯多元醇Novomer、二元醇单体、三羟甲基丙烷、二元胺、硅烷偶联剂总重的质量百分比为2~
    7%。
    6.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法,其特征在于,所述二
    元醇单体选自1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、一缩二乙二醇、丙二醇、甲基丙二醇、1,6-己二醇或
    新戊二醇。
    7.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法,其特征在于,所述有
    机胺选自三乙胺或N,N-二甲基乙醇胺。
    8.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法,其特征在于,所述硅
    烷偶联剂选自KH550、KH602或KH792。
    9.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法,其特征在于,所述二
    元胺选自乙二胺、己二胺或异佛尔酮二胺。

    说明书

    一种有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法

    技术领域

    本发明涉及一种树脂合成方法,具体涉及一种有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成
    方法。

    背景技术

    在涂料的应用领域里,由于聚氨酯树脂具有优异的化学性质和较全面的机械物理
    性能,固化后其涂膜具有良好的耐磨性和化学品性,常用于金属防腐、汽车涂装、飞机蒙皮、
    地板漆、路标漆等。但是,大多数聚氨酯涂料含有较多的有机溶剂和一定数量的游离异氰酸
    酯,因此在施工和应用过程中影响了环境和人们的健康。水性聚氨酯是以水为分散介质,与
    溶剂型聚氨酯相比,具有不燃、气味小、无毒、无污染、节能、操作方便等优点,已广泛用做皮
    革涂饰剂、纺织助剂、造纸工业助剂、涂料和粘合剂等,而且应用领域还在不断扩大。

    目前单组份水性聚氨酯树脂的合成普遍存在干燥后成膜的硬度偏低,低于1H或勉
    强达到1H,达到2H的市场上几乎没有,并且高硬度会影响树脂在基材上的附着力。有些塑胶
    漆、木器漆、金属漆等用的水性聚氨酯树脂要求漆膜硬度2H或以上,双组份水性聚氨酯树脂
    的硬度可以满足要求,但是需要现配现用,使用周期短,用不完就浪费了,很不方便,所以有
    必要开发一款单组份高硬度水性聚氨酯树脂,同时兼顾对基材的附着力。

    发明内容

    本发明目的是:提供一种不仅制备方法简单,而且硬度高、附着力强、稳定性好的
    有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法。

    本发明的技术方案是:一种有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法,包括以下具
    体步骤:

    步骤1)将聚酯多元醇Novomer加入反应容器,真空脱水后,将反应容器内温度控制
    在80~90℃,然后在搅拌状态下向反应容器中滴加二异氰酸酯,其中二异氰酸酯与聚酯多
    元醇Novomer的摩尔比为2~4:1,滴加完毕后在80~90℃反应2~3小时,得到聚氨酯预聚体
    I;

    步骤2)将步骤1)得到的聚氨酯预聚体I降温到60℃以下,将干燥的多羟基羧酸直
    接加入或溶解在N-甲基吡咯烷酮中加入到反应容器,然后向反应容器中滴加二元醇单体,
    滴加时间0.5~1小时,滴加完毕后,再升温到70~80℃,反应2.5~3.5小时,反应过程中加
    入稀释剂,反应结束后得到含亲水基团的聚氨酯预聚体II;

    步骤3)将步骤2)得到的聚氨酯预聚体II降温到65℃以下,加入三羟甲基丙烷,温
    度控制在65~70℃,反应1~1.5小时,得到聚氨酯预聚物;

    步骤4)将步骤3)得到的聚氨酯预聚物降温到50℃以下,在搅拌状态下加入有机胺
    中和成盐,有机胺与多羟基羧酸摩尔比为1:1,再加入硅烷偶联剂,搅拌反应30~60mins,再
    加入去离子水,之后再加二元胺,搅拌30~60mins,乳化得到固含量为30~45%的有机硅改
    性水性聚氨酯树脂。

    作为优选的技术方案,所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二
    异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、环戊二异氰酸酯或氢化苯基甲烷二
    异氰酸酯。

    作为优选的技术方案,所述二异氰酸酯与羟基总量的摩尔比1.1~1.8:1,其中羟
    基来自聚酯多元醇Novomer、二元醇、多羟基羧酸、三羟甲基丙烷。

    作为优选的技术方案,所述聚酯多元醇Novomer的分子量为1000~2000。

    作为优选的技术方案,所述多羟基羧酸选自二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸,其中
    多羟基羧酸中的羧基占二异氰酸酯、聚酯多元醇Novomer、二元醇单体、三羟甲基丙烷、二元
    胺、硅烷偶联剂总重的质量百分比为2~7%。

    作为优选的技术方案,所述二元醇单体选自1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、一缩二乙二
    醇、丙二醇、甲基丙二醇、1,6-己二醇或新戊二醇。

    作为优选的技术方案,所述有机胺选自三乙胺或N,N-二甲基乙醇胺。

    作为优选的技术方案,所述硅烷偶联剂选自KH550、KH602或KH792。

    作为优选的技术方案,所述二元胺选自乙二胺、己二胺或异佛尔酮二胺。

    本发明的优点是:

    1.本发明通过控制反应物料的配比、反应时间、加料顺序及反应单体的选择,使有
    机硅改性水性聚氨酯树脂具有极高的硬度和很好的附着力,储存稳定性好,储存期一年以
    上,具体优点如下:

    (1)通过控制主原料的加料顺序和加料方法,即第一步采用二异氰酸酯滴加聚酯
    多元醇Novomer的方法,保证反应过程中聚酯多元醇Novomer过量,并以此来控制产物的分
    子结构,第二步引入亲水基团羧基和扩链剂二元醇,其中二元醇的滴加时间控制在0.5~1
    小时,以防止二元醇与二异氰酸酯基团反应剧烈引起的温度骤升,第三步引入内交联剂三
    羟甲基丙烷,可根据需要在反应液中加入适量稀释剂(丙酮),以防止反应液粘度升高搅拌
    不均,甚至爬杆凝胶;得到分子结构控制较好,综合性能优异的产品,且生产工艺成熟稳定;

    (2)通过选择聚酯多元醇Novomer来作为聚氨酯分子主链,得到产物的硬度比较
    高;

    (3)通过控制羧基含量以及羧基在分子主链上的分布,使合成的树脂可以均匀的
    分散于水中,并能长时间存储;

    (4)通过控制加入二元醇单体的量,在其他主原料配比不变的情况下,调节有机硅
    的含量到指定范围,从而提高产品的附着力;

    (5)通过控制聚酯多元醇Novomer与二异氰酸酯的配比,调节分子链中软链段和硬
    链段的配比,使合成的树脂满足高硬度的同时,又能有些柔韧性;

    (6)通过控制各个阶段的反应温度和时间,合成工艺稳定,树脂性能稳定;

    (7)通过加入有机胺中和成盐反应,使产品具有极佳的水溶性;

    (8)在加去离子水后用二元胺扩链,以防止胺与异氰酸根反应剧烈导致粘度骤升,
    爬杆凝胶;

    最终树脂外观为半透明淡蓝色乳液;固含量在30~45%;水溶性很好,可用水稀
    释;最终成膜硬度达3H,且附着力佳,为0级;储存稳定性好,5~30℃储存时间大于1年。

    具体实施方式

    实施例1:

    按以下步骤制备单组份高硬度有机硅改性水性聚氨酯树脂:

    配备原料:


    原料
    用量(%重量)
    2,4-甲苯二异氰酸酯
    32.8
    聚酯多元醇Novomer(分子量1000)
    43.5
    二羟甲基丙酸
    5.9
    甲基丙二醇
    3.4
    三羟甲基丙烷
    4.9
    三乙胺
    4.5
    KH550
    5

    另配备适量的水、丙酮、N-甲基吡咯烷酮;

    聚酯多元醇Novomer分子量约为1000,羧基含量约为3%,有机硅含量约为1%,摩
    尔配比如下:2,4-甲苯二异氰酸酯:聚酯多元醇Novomer:二羟甲基丙酸:甲基丙二醇:三羟
    甲基丙烷:三乙胺:KH550约为3.8:1.0:1.0:0.8:1.2:1.0:1.3。

    制得的树脂外观为半透明微黄色乳液,固含量在36%左右,乳液稳定性良好,硬度
    3H,附着力0级。

    实施例2

    按以下步骤制备单组份高硬度有机硅改性水性聚氨酯树脂:

    配备原料:


    原料
    用量(%重量)
    异佛尔酮二异氰酸酯
    33.6
    聚酯多元醇Novomer(分子量1000)
    43.5
    二羟甲基丙酸
    5.9
    新戊二醇
    5.5
    三羟甲基丙烷
    2.6
    三乙胺
    4.5
    KH550
    3
    乙二胺
    1.4

    另配备适量的水、丙酮、N-甲基吡咯烷酮;

    聚酯多元醇Novomer分子量约为1000,羧基含量约为4.2%,有机硅含量约为
    1.2%,摩尔配比如下:异佛尔酮二异氰酸酯:聚酯多元醇Novomer:二羟甲基丙酸:新戊二
    醇:三羟甲基丙烷:三乙胺:KH550:乙二胺约为3.6:1.0:1.0:0.8:1.2:1.0:1.3:0.3。

    制得的树脂外观为半透明淡蓝色乳液,固含量在39%左右,乳液稳定性良好,硬度
    3H,附着力0级。

    实施例3

    按以下步骤制备单组份高硬度有机硅改性水性聚氨酯树脂:

    配备原料:


    原料
    用量(%重量)
    异佛尔酮二异氰酸酯
    35.2
    聚酯多元醇Novomer(分子量2000)
    40.3
    二羟甲基丙酸
    6.5
    1,4-丁二醇
    4.6
    三羟甲基丙烷
    2.6
    三乙胺
    5
    KH602
    3
    异佛尔酮二胺
    2.8

    另配备适量的水、丙酮、N-甲基吡咯烷酮;

    聚酯多元醇Novomer分子量约为2000,羧基含量约为5.1%,有机硅含量约为
    1.7%,摩尔配比如下:异佛尔酮二异氰酸酯:聚酯多元醇Novomer:二羟甲基丙酸:1,4-丁二
    醇:三羟甲基丙烷:三乙胺:KH602:异佛尔酮二胺约为3.8:1.0:1.0:1.5:1.2:1.0:1.3:0.7。

    制得的树脂外观为半透明淡蓝色乳液,固含量在40%左右,乳液稳定性良好,硬度
    3H,附着力0级。

    上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟
    悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因
    此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完
    成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

    关 键 词:
    一种 有机硅 改性 水性 聚氨酯 树脂 合成 方法
      专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:一种有机硅改性水性聚氨酯树脂的合成方法.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-5885926.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

    [email protected] 2017-2018 www.4mum.com.cn网站版权所有
    经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
     


    收起
    展开
  • 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03