一种阴-阳离子水性聚氨酯的制备方法及制备的水性聚氨酯与流程

技术特征：
1.一种阴-阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.将10份的双羟基阴离子亲水扩链剂与3～10份的含叔胺基团的阳离子亲水扩链剂在10～30份的溶剂中成盐溶解，获得组分a；s2.将大分子多元醇投入反应釜，并投入二异氰酸酯、s1中的组分a、小分子扩链剂和丙酮进行反应，获得具有组分a的聚氨酯预聚体；所述大分子多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇和或聚碳多元醇；s3.使用0.1～3份的有机碱或无机碱加入上述s2所获得的聚氨酯预聚体中，取代组分a上含有叔胺基团的阳离子亲水扩链剂，获得带有阴离子基团的聚氨酯分子链，所述有机碱或无机碱碱性强于所述阳离子亲水扩链剂；s4.使用0.1～5份的弱酸加入上述s3中，中和被取代的含有叔胺基团的阴离子亲水扩链剂，最终获得带有阴-阳离子的聚氨酯分子链；s5.将s4中获得的聚氨酯分子链转移至分散设备中，在转速为1000～5000r/min条件下将20～100份的冰水混合物加入聚氨酯分子链中乳化，然后在40～60℃，-0.1mpa的条件下减压脱去溶剂，获得阴-阳离子型水性聚氨酯乳液。2.如权利要求1所述的一种阴-阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，s2中，具体方法为：将10～20份的大分子多元醇投入反应釜，在90～110℃、-0.1mpa的条件下真空脱水1～2小时后，降温至60℃；继续投入3～10份的二异氰酸酯、3～20份的组分a、0～3份的小分子扩链剂和2～5份的丙酮，搅拌升温至80℃，反应6～10小时，然后降温至60℃；最后加入5～20份的丙酮，搅拌均匀，继续降温至20℃，获得具有组分a的聚氨酯预聚体。3.如权利要求1所述的一种阴-阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，s1中，所述双羟基阴离子亲水扩链剂为二羟甲基丙酸和/或二强甲基丁酸；所述含叔胺基团的阳离子亲水扩链剂为n-甲基二乙醇胺n-mdea、n-乙基二乙醇胺n-edea、n-丙基二乙醇胺n-pdea)、n-苄基二乙醇胺n-bdea、叔丁基二乙醇胺n-t-budea中的任意一种或多种。4.如权利要求1所述的一种阴-阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，s1中，所述溶剂为丙酮、丁酮、n—甲基氨基甲酸甲酯、碳酸二甲酯、n，n-二甲基乙酰胺、n,n—二乙基甲酰胺中的任意一种或多种。5.如权利要求2所述的一种阴-阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，s2中，所述大分子多元醇分子量为1000～5000g/mol；所述二异氰酸酯为脂肪族或芳香族二异氰酸酯。6.如权利要求5所述的一种阴-阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述脂肪族或芳香族二异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。7.如权利要求1所述的一种阴-阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，s2中，所述小分子扩链剂为含有两个羟基的小分子醇。8.如权利要求1所述的一种阴-阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，s3中，所述取代条件为20℃搅拌30min，所述有机碱或无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺中的任意一种或多种混合。9.如权利要求1所述的一种阴-阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，s4中，所述中和条件为20℃搅拌30min，所述弱酸为乙酸、乳酸、苯甲酸、甲酸、草酸中的任意一种
或多种混合。10.一种利用权利要求1-9任一项所述的一种阴-阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法制备得到的阴-阳离子水性聚氨酯树脂。

技术总结
本发明涉及高分子聚合技术领域，具体涉及一种阴-阳离子水性聚氨酯的制备方法及制备的水性聚氨酯。该方法包括S1.阴离子亲水扩链剂与阳离子亲水扩链剂成盐溶解，获得组分A；S2.获得具有组分A的聚氨酯预聚体；S3.使用有机碱或无机碱取代，获得带阴离子基团的聚氨酯分子链；S4.使用弱酸中和，获得带有阴-阳离子的聚氨酯分子链；S5.聚氨酯分子链乳化，减压脱去溶剂，获得阴-阳离子型水性聚氨酯乳液。本发明制备了同时具有阴离子和阳离子基团的水性聚氨酯乳液，不仅具有阴离子水性聚氨酯树脂的高强度的特性，同时具有阳离子水性聚氨酯的离子特性。性。


技术研发人员：戴家兵 郭文鹤 李维虎 赵曦 朱保凌
受保护的技术使用者：兰州科天水性高分子材料有限公司
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/6/4