一種桐油基水性聚氨酯及其製備方法
2023-05-28 13:24:46 1
專利名稱：一種桐油基水性聚氨酯及其製備方法
技術領域：
本發明涉及生物材料及處理技術領域，尤其是指一種桐油基水性聚氨酯及其製備方法。
背景技術：
桐油是我國的特產資源,為可再生資源,桐油是油桐(Aleurites fordii)樹種子中的主要產物，是重要的工業原料和傳統的出口商品，其價值之高，用途之廣，早已引起許多國家的重視；桐油具有特殊的化學結構及活潑的化學性質。將桐油資源的開發與工業化大品種高分子材料的改性相結合，並向高性能發展，有利於產品的工業化推廣應用。以桐油為主體的塗料可進一步擴大用途，桐油的高檔次產品，可用來塗抹飛機和潛艇外殼，以及濱海和海上石油鑽井設備等。水性聚氨酯樹脂塗膜具有優異的耐磨性，耐擦傷性，粘結性能，柔韌性和良好的低溫性能，高光澤，但存在耐水性差，耐高溫性能不佳，耐溶劑性不良等諸多缺陷，如何將桐油引入到聚氨酯中並水性化，充分利用可再生資源，生產高檔次的桐油基水性聚氨酯，目前還是一個較少涉足的課題。
發明內容
本發明在於針對目前桐油弓丨入到聚氨酯中並水性化存在的問題，而提供解決以上問題的一種桐油基水性聚氨酯及其製備方法。為達到上述目的，本發明採用如下技術方案:一種桐油基水性聚氨酯:如反應式I所示桐油的醇解和反應式2由改性桐油經反
應製備的為乳白色或帶淺棕色的膠乳桐油基水性聚氨酯:
權利要求
1.一種桐油基水性聚氨酯:如反應式I所示桐油的醇解和反應式2由改性桐油經反應製備的為乳白色或帶淺棕色的膠乳桐油基水性聚氨酯:
2.一種如權利要求1所述桐油基水性聚氨酯的製備方法，其特徵在於，製備包括以下順序的工藝步驟: (1)，製備改性桐油:以低分子二(或三)元醇催化劑作用下通過鏈交換對桐油進行改性，生產改性桐油，組成為含羥基的桐油酸的酯，包括桐油酸甘油酯二醇，桐油酸甘油酯單醇、低分子二元醇單桐油酸酯、桐油等的粘稠混合物； (2)，製備含桐油基的水性聚氨酯分散體，以步驟I中合成的改性桐油基混合物、二異氰酸酯、二羥甲基丙酸、聚酯二元醇為主要原料，採用縮聚的方法，製備含親水基團羧基的聚氨酯預聚物。
(3)，將步驟2中製備的含親水基團羧基的聚氨酯預聚物冷卻到室溫(20-35°C)並滴加15-30份三乙胺中和至pH = 7 8.5之間，然後在剪切力作用下滴加500-1500重量份的去離子水進行水化分散，接著滴水10-150重量份乙二胺擴鏈，蒸餾回收丙酮，製備含桐油基的水性聚氨酯分散體。
3.根據權利要求2所述的一種桐油基水性聚氨酯的製備方法，其特徵在於，所述步驟I中各原料的成分如下(按重量份計):桐油432份；二(或三)元醇62-620份；催化劑3_50份；二(或三)元醇與桐油換算成摩爾比為10: I 1:1。
4.根據權利要求2所述的一種桐油基水性聚氨酯的製備方法，其特徵在於，所述步驟2中各原料成分如下(按重量份計):改性桐油500份；二異氰酸酯100-1000份；二羥甲基丙酸100-300份；聚酯二元醇100-1000份；二丁基二月桂酸錫5-100份；丙酮100-700份；三乙胺15-300份；去離子水500-1500份；乙二胺10-150份。
其中:異氰酸酯基與羥基換算成摩爾數，其摩爾數之比=1.1 2.5。
5.根據權利要求2所述的一種桐油基水性聚氨酯的製備方法，其特徵在於，所述步驟I中催化劑為強鹼KOH、NaOH 或強酸對甲基苯磺酸、對甲羥基苯磺酸等或醋酸鋅或醋酸錳或他們的載體型催化劑，其用量配比為以桐油和低分子量二(三)元醇總量(按重量計)的0.1% -8.0%範圍。
6.根據權利要求2所述的一種桐油基水性聚氨酯的製備方法，其特徵在於，所述步驟I溫度段與反應時間為:50-80°C，反應2-7小時；或90-1101:，反應2-7小時;或120-140。。，反應1-4小時。
7.根據權利要求2所述的一種桐油基水性聚氨酯的製備方法，其特徵在於，所述步驟2中，異氰酸酯基團與羥基的摩爾比在1.1-2.5之間。
8.根據權利要求2所述的一種桐油基水性聚氨酯的製備方法，其特徵在於，所述步驟2中，溫度段與反應時間為:45°C，反應時間0.5-1小時；50-65°C，反應時間3-7.5小時；其二羥甲基丙酸以固體粉末的形式加入。
全文摘要
本發明涉及生物材料及處理技術領域，尤其是指一種桐油基水性聚氨酯及其製備方法；本發明的製備的桐油基水性聚氨酯及其製備方法以水為分散介質，具備經濟、無毒、無刺激性氣味、不燃、環保等優點；有助於改善水性聚氨酯塗膜的抗水性能，解決目前水性聚氨酯存在抗水性能差的缺陷，由於桐油基水性聚氨酯骨架中含有桐油組份，形成網絡結構，因而增加其抗水性；由於桐油的成膜性能好，通過將桐油引入到聚氨酯骨架中，可在很大程度上改善水性聚氨酯的成膜性能；桐油組份含共軛雙鍵，其固化過程可以是熱固化，更為重要的是可在有氧存在下的氧化固化，因此，隔絕空氣、常溫的條件下能長期穩定。
文檔編號C08G18/42GK103172820SQ20111043333
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月21日 優先權日2011年12月21日
發明者陳洪, 王正祥, 彭學軍 申請人:東莞市才智坊新材料有限公司