一种非极性聚合物表面极性处理剂及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种非极性聚合物表面极性处理剂，其特征在于，由水性聚合物溶液和其质量0.5-5％的无机填料混匀而成，所述水性聚合物溶液中含有水溶性聚氨酯-脲聚合物和醋酸，所述水溶性聚氨酯-脲聚合物的分子主链结构如下：x基团为聚醚二元醇、聚酯二元醇或两者的混合与n-甲基二乙醇胺一起与二异氰酸酯发生聚氨酯反应后对应的链段，y基团为聚醚二胺、聚酯二胺或两者的混合与含羟基的芳香二胺一起与二异氰酸酯发生聚脲反应后对应的链段，m和n均为不小于1的整数。2.根据权利要求1所述的一种非极性聚合物表面极性处理剂，其特征在于，形成x基团时同时用到聚醚二元醇和聚酯二元醇，聚醚二元醇与聚酯二元醇的摩尔比例为0.1-10：1。3.根据权利要求2所述的一种非极性聚合物表面极性处理剂，其特征在于，聚醚二元醇为数均分子量在400-2000的peg、ppg或pthf，聚酯二元醇为数均分子量1000-2000的pcdl。4.根据权利要求1所述的一种非极性聚合物表面极性处理剂，其特征在于，形成y基团时同时用到聚醚二胺和聚酯二胺，聚醚二胺和聚酯二胺的摩尔比例为0.1-10：1。5.根据权利要求4所述的一种非极性聚合物表面极性处理剂，其特征在于，聚醚二胺为ed-600或ed-900，聚酯二胺为聚酯胺epo。6.根据权利要求1所述的一种非极性聚合物表面极性处理剂，其特征在于，形成y基团时用到的芳香二胺含有的羟基为脂肪羟基或酚羟基，芳香二胺的摩尔数占比形成y基团时用到的二胺总摩尔数的1-60％。7.根据权利要求6所述的一种非极性聚合物表面极性处理剂，其特征在于，芳香二胺为具有下述结构式的二胺中的一种或多种：其中，n的取值范围2-10。8.根据权利要求1所述的一种非极性聚合物表面极性处理剂，其特征在于，二异氰酸酯为tdi、mdi、ipdi、hdi中的一种或多种组合。9.根据权利要求1至8任一项所述的一种非极性聚合物表面极性处理剂，其特征在于，无机填料为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化钙、纳米三氧化二铝中的一种或多种，
无机填料对应的粉末粒径尺寸范围50-200nm。10.一种如权利要求1至9任一项所述的非极性聚合物表面极性处理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：各原料用量按照同一摩尔份数计，s1.在丙酮中加入5份的聚醚二元醇、聚酯二元醇或二者混合，1-3份n-甲基二乙醇胺，加热50-80℃后完全溶解，缓慢加入6-10份二异氰酸酯，完全加入后70-100℃下反应1-5小时，得到异氰酸基封端的含有聚氨酯分子链段的预聚物溶液；s2.在丙酮中加入5份的聚醚二胺、聚酯二胺或二者混合，0.05-7.5份含羟基芳香二胺，加热50-80℃后完全溶解，缓慢加入5-10份二异氰酸酯化合物，完全加入后50-80℃下反应1-5小时，得到氨基封端的含有聚脲分子链段的预聚物溶液；s3.将以上两种不同的预聚物溶液全部混合，混合温度40-80℃，反应1-5h，得到聚氨酯-脲聚合物溶液；s4.在聚氨酯-脲聚合物溶液中，加入含醋酸2-5份的醋酸水溶液，醋酸水溶液中醋酸浓度为40-50wt％,得到乳白色混合液，再减压蒸馏除去丙酮，得到水性聚氨酯-脲溶液，为淡蓝色溶液；s5.在水性聚氨酯-脲溶液中加入重量比0.5-5％无机填料，得到白色浑浊的乳液。

技术总结
本发明涉及一种非极性聚合物表面极性处理剂及其制备方法，该处理剂由水性聚合物溶液和其质量0.5-5％的无机填料混匀而成，水性聚合物溶液中含有水溶性聚氨酯-脲聚合物和醋酸，水溶性聚氨酯-脲聚合物的主链结构中有聚醚二元醇、聚酯二元醇或两者的混合与N-甲基二乙醇胺一起与二异氰酸酯发生缩聚反应后的亲水链段，也有聚醚二胺、聚酯二胺或两者的混合与含羟基的芳香二胺一起与二异氰酸酯发生聚脲反应后的极性链段。优点为，提供了一种新型水基表面改性剂，其可在非极性聚合物表面形成结合牢固的极性结膜，该极性结膜中聚氨酯-脲聚合物分子链内引入了羟基、氨基等极性基团，可以有效改善非极性聚合物的表面极性，使其达因值提高至42以上。因值提高至42以上。


技术研发人员：沈静
受保护的技术使用者：武汉旭成新材料有限公司
技术研发日：2022.04.07
技术公布日：2022/6/10