阅读说明：本技术 一种无溶剂封闭型聚氨酯交联剂及其制备方法 (Solvent-free blocked polyurethane cross-linking agent and preparation method thereof ) 是由 许志军 梁永标 张世恒 黄尚东 于 2020-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种无溶剂封闭型的聚氨酯交联剂分散体的制备,其可用于织物表面的防水整理。本发明采用季戊四醇与异氰酸酯反应,得到多官能度的端异氰酸酯低聚物,然后用加入封闭剂进行封闭反应,同单乙醇胺反应,加酸中和,最后加水分散乳化,得到一种不需要添加溶剂,具有多官能度的封闭型水性聚氨酯交联剂。本发明的聚氨酯分散体,其乳液具有良好的稳定性能；应用时通过提高工艺中焙烘温度,使封闭剂发生解封反应,裸露出的异氰酸酯基可连接织物与防水剂,从而提高织物表面的防水牢度,同时不影响织物的手感。(The invention relates to a preparation method of solvent-free blocked polyurethane cross-linking agent dispersion, which can be used for waterproof finishing of fabric surfaces. The invention adopts pentaerythritol to react with isocyanate to obtain a multifunctional end isocyanate oligomer, then a blocking agent is added to carry out blocking reaction, the end isocyanate oligomer reacts with monoethanolamine, acid is added to neutralize, and finally water is added to disperse and emulsify to obtain the blocking type waterborne polyurethane crosslinking agent which does not need to add a solvent and has multiple functions. The emulsion of the polyurethane dispersion has good stability; when the method is used, the sealing agent is subjected to deblocking reaction by increasing the baking temperature in the process, and the exposed isocyanate group can connect the fabric and the waterproof agent, so that the waterproof fastness of the fabric surface is improved, and the hand feeling of the fabric is not influenced.)

一种无溶剂封闭型聚氨酯交联剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，更具体地说，是涉及一种无溶剂封闭型的聚氨酯交联剂及其制备方法。

背景技术

聚氨酯树脂根据溶剂种类主要分为油性聚氨酯和水性聚氨酯。近年来，随着消费者环保意识的提高，环保标准的不断升级，油性聚氨酯产品中因含有大量溶剂，使用时会释放VOC而无法满足排放要求，不宜用于织物上的整理。同时水性聚氨酯中不含溶剂，除聚氨酯部分外的组分为水，符合“绿色”产品的理念。而且聚氨酯具有良好的弹性、稳定性、高固含等诸多特点，织物整理恰恰也需要高性价比的材料赋予其特殊性能。因此，水性聚氨酯用于织物整理的机遇会越来越多，进一步延伸了水性聚氨酯的应用领域。

目前，市面上也出现了一些无溶剂型的聚氨酯交联剂，风格特点各异；而用于织物防水的封闭型交联剂有着特殊的要求，例如提高织物防水的牢度、不影响织物手感或提高手感、解封的温度、存储稳定性等方面。因此，围绕这些关键因素，开发一支适用于织物防水整理的交联剂有着特殊的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无溶剂封闭型的聚氨酯交联剂及其制备方法，适用于织物的防水整理，合成操作简便，原料易得，以克服现有技术的不足。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种无溶剂封闭型的聚氨酯交联剂，其结构式如下，

其中，R表示二异氰酸酯；X表示封闭剂。

上述无溶剂封闭型的聚氨酯交联剂的制备方法是：采用季戊四醇与异氰酸酯合成多官能度的端异氰酸酯低聚物，然后加入封闭剂进行封闭反应，再同单乙醇胺反应，加酸中和，最后加水分散乳化，得到封闭型水性聚氨酯交联剂。

上述无溶剂封闭型的聚氨酯交联剂的制备方法，包括以下步骤：

S1)将1x mol季戊四醇、4x mol异氰酸酯加入反应容器，在持续搅拌和氮气气氛保护下，升温至60℃反应2小时，再升温至80-85℃反应3-4小时后，加入一定的催化剂继续反应2小时；

S2)降温至50-60℃，在持续搅拌和氮气气氛保护下加入3x mol封闭剂至反应容器，反应0.5小时，得到以-NCO封端的聚氨酯预聚体；

S3)向反应容器中加入1x mol单乙醇胺，升温至80-85℃反应1-2小时；再加入1.1xmol一元酸中和，然后再在2000rpm高速剪切下加入去离子水，分散一定时间，得到稳定的聚氨酯乳液，即为所述封闭型聚氨酯分散体；x为大于0的常数。

所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯。

所述封闭剂选自3,5-二甲基吡唑、丁酮肟、己内酰胺、N-甲基苯胺中的一种或者一种以上的组合。

所述一元酸选自盐酸和/或醋酸。

本发明的有益效果是：

本发明与现有技术相比：结构简单，合成操作简便，原料易得，效果显著，绿色环保，可用于制备无溶剂型聚氨酯交联剂分散体。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

无溶剂封闭型的聚氨酯交联剂采用以下步骤制备：

(1)将34.04g季戊四醇、222.29g异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)加入反应容器，在持续搅拌和氮气气氛保护下，升温至60℃反应2小时，再升温至80-85℃反应3-4小时后，加入一定的催化剂继续反应2小时；

(2)降温至50-60℃，在持续搅拌和氮气气氛保护下加入65.25g丁酮肟至反应容器，反应0.5小时，得到以-NCO封端的聚氨酯预聚体；

(3)向上述反应容器中加入22.29g N,N-二甲基乙醇胺，升温至80-85℃反应1-2小时；再加入16.52g醋酸中和，然后再在2000rpm高速剪切下加入去离子水，分散一定时间，得到稳定的聚氨酯乳液，即为所述封闭型聚氨酯分散体。

实施例2

无溶剂封闭型的聚氨酯交联剂采用以下步骤制备：

(1)将34.04g季戊四醇、222.29g异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)加入反应容器，在持续搅拌和氮气气氛保护下，升温至60℃反应2小时，再升温至80-85℃反应3-4小时后，加入一定的催化剂继续反应2小时；

(2)降温至50-60℃，在持续搅拌和氮气气氛保护下加入72g3,5-二甲基吡唑至反应容器，反应0.5小时，得到以-NCO封端的聚氨酯预聚体；

(3)向上述反应容器中加入22.29g N,N-二甲基乙醇胺，升温至80-85℃反应1-2小时；再加入16.52g醋酸中和，然后再在2000rpm高速剪切下加入去离子水，分散一定时间，得到稳定的聚氨酯乳液，即为所述封闭型聚氨酯分散体。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。