本發明屬于材料改性方法技術領域，具體涉及一種胍膠改性水性聚氨酯的制備方法。
背景技術：
聚氨酯(pu)是分子鏈中含有重復氨基甲酸酯結構單元的一類化合物統稱，其高性能和優良外觀在市場上一直處于領跑者地位。由于環保意識的加強和對國家環保政策的響應，傳統的溶劑型聚氨酯逐漸取代，水性聚氨酯(wpu)應運而生。
自發現以來，水性聚氨酯(wpu)由于具有環保無污染、運輸安全、價格低廉等特點，已被廣泛應用于各個領域，如：皮革、涂料、織物涂層等方面。然而，傳統的水性聚氨酯(wpu)大多為線型結構、制備過程中引入了親水基團，導致其力學性能、耐水性等不夠理想，使其進一步應用受到限制；同時石化資源逐漸枯竭，尋找新的可再生資源制備水性聚氨酯(wpu)已成為時代熱點。
胍膠(gg)來自植物內胚乳，結構單元上含有大量羥基，生物可降解，用于改性水性聚氨酯(wpu)具有廣闊的前景。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種胍膠改性水性聚氨酯的制備方法，制備得到的胍膠改性水性聚氨酯具有良好的力學性能。
本發明所采用的技術方案是，一種胍膠改性水性聚氨酯的制備方法，具體按照以下步驟實施：
步驟1、按照質量百分比分別稱取如下原料：
多元醇30％～50％，胺類1％～5％，含親水基團的小分子擴鏈劑2％～5％，胍膠0.1％～5％，多異氰酸酯10％～15％，有機金屬催化劑0.1％～1％，小分子擴鏈劑1％～5％，水15％～45％，以上組分的含量總和為100％；
步驟2、將步驟1中稱取的多元醇、胺類、含親水基團的小分子擴鏈劑及胍膠混合，得到羧酸胺的醇類混合物；
步驟3、將步驟1中稱取的多異氰酸酯和有機金屬催化劑添加到經步驟2得到的羧酸胺的醇類混合物中，經攪拌后得到含有端異氰酸酯基團的預聚體；
步驟4、將步驟1中稱取的小分子擴鏈劑添加到經步驟3得到的含有端異氰酸酯基團的預聚體中，采用攪拌的方式使兩者混合均勻，得到混合物料；
步驟5、將經步驟4得到的混合物料添加到步驟1中稱取的水中，攪拌均勻后得到胍膠改性水性聚氨酯。
本發明的特點還在于：
多元醇為聚酯多元醇、聚酰胺多元醇、聚縮醛多元醇、聚烯烴多元醇或聚醚多元醇。
胺類為叔胺，具體為三乙胺、n-甲基二乙醇胺、n，n-二甲基乙醇胺或三乙醇胺。
含親水基團的小分子擴鏈劑，具體為二羥甲基丙酸、乙二羥基乙磺酸鹽、乙二胺基乙磺酸鹽或二乙醇胺。
多異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六次亞甲基二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯。
有機金屬催化劑為二醋酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、異辛酸鉍或異辛酸鉀。
小分子擴鏈劑為乙二胺、1，4-丁二醇、甘油、二羥甲基丙烷或乙二醇胺。
在步驟2中：攪拌時間為1h～2h。
在步驟3中：溫度控制在50℃～90℃，攪拌時間為2h～6h。
在步驟4中：溫度控制在20℃～60℃，攪拌時間為0.5h～3h。
在步驟5中：溫度控制在20℃～40℃，攪拌時間為30min～120min。
本發明的有益效果在于：
(1)采用本發明一種胍膠改性水性聚氨酯的制備方法制備出的水性聚氨酯，具有較好的力學性能。
(2)本發明一種胍膠改性水性聚氨酯的制備方法制備出的水性聚氨酯可應用于皮革、紡織、涂料等眾多領域，在合成革和皮革涂飾等領域具有較為廣泛的用途。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明進行詳細說明。
本發明一種胍膠改性水性聚氨酯的制備方法，具體按照以下步驟實施：
步驟1、按照質量百分比分別稱取如下原料：
多元醇30％～50％，胺類1％～5％，含親水基團的小分子擴鏈劑2％～5％，胍膠0.1％～5％，多異氰酸酯10％～15％，有機金屬催化劑0.1％～1％，小分子擴鏈劑1％～5％，水15％～45％，以上組分的含量總和為100％；
多元醇為聚酯多元醇、聚酰胺多元醇、聚縮醛多元醇、聚烯烴多元醇或聚醚多元醇；
胺類為叔胺，具體為三乙胺、n-甲基二乙醇胺、n，n-二甲基乙醇胺或三乙醇胺；
含親水基團的小分子擴鏈劑，具體為二羥甲基丙酸、乙二羥基乙磺酸鹽、乙二胺基乙磺酸鹽或二乙醇胺；
多異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯(mdi)、甲苯二異氰酸酯(tdi)、六次亞甲基二異氰酸酯(hdi)或異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)；
有機金屬催化劑為二醋酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、異辛酸鉍或異辛酸鉀；
小分子擴鏈劑為乙二胺、1，4-丁二醇、甘油、二羥甲基丙烷或乙二醇胺。
步驟2、將步驟1中稱取的多元醇、胺類、含親水基團的小分子擴鏈劑及胍膠混合，攪拌1h～2h，得到羧酸胺的醇類混合物。
步驟3、將步驟1中稱取的多異氰酸酯和有機金屬催化劑添加到經步驟2得到的羧酸胺的醇類混合物中，經攪拌后得到含有端異氰酸酯基團的預聚體；
其中，溫度控制在50℃～90℃，攪拌時間為2h～6h。
步驟4、將步驟1中稱取的小分子擴鏈劑添加到經步驟3得到的含有端異氰酸酯基團的預聚體中，采用攪拌的方式使兩者混合均勻，得到混合物料；
其中，溫度控制在20℃～60℃，攪拌時間為0.5h～3h。
步驟5、將經步驟4得到的混合物料添加到步驟1中稱取的水中，攪拌均勻后得到胍膠改性水性聚氨酯；
其中，溫度控制在20℃～40℃，攪拌時間為30min～120min。
實施例1
按照質量百分比分別稱取如下原料：
聚酯多元醇40％，三乙胺1％，二羥甲基丙酸2％，胍膠0.1％，二苯基甲烷二異氰酸酯10％，二醋酸二丁基錫0.9％，乙二胺1％，水45％，以上組分的含量總和為100％；
將稱取的聚酯多元醇、三乙胺、二羥甲基丙酸及胍膠混合，攪拌1h，得到羧酸胺的醇類混合物；
將稱取的二苯基甲烷二異氰酸酯和二醋酸二丁基錫添加到羧酸胺的醇類混合物中，于50℃條件下攪拌6h，得到含有端異氰酸酯基團的預聚體；
將稱取的乙二胺添加到含有端異氰酸酯基團的預聚體中，于20℃條件下攪拌3h，使兩者混合均勻，得到混合物料；
將得到的混合物料添加到稱取的水中，于20℃條件下進行攪拌混合，攪拌時間為120min，攪拌均勻后得到胍膠改性水性聚氨酯。
實施例2
按照質量百分比分別稱取如下原料：
聚酰胺多元醇35％，n-甲基二乙醇胺2％，乙二羥基乙磺酸鹽3％，胍膠2.9％，甲苯二異氰酸酯8％，二月桂酸二丁基錫0.1％，1，4-丁二醇4％，水45％，以上組分的含量總和為100％；
將稱取的聚酰胺多元醇、n-甲基二乙醇胺、乙二羥基乙磺酸鹽及胍膠混合，攪拌1.5h，得到羧酸胺的醇類混合物；
將稱取的甲苯二異氰酸酯和二月桂酸二丁基錫添加到羧酸胺的醇類混合物中，于60℃條件下攪拌5h，得到含有端異氰酸酯基團的預聚體；
將稱取的1，4-丁二醇添加到含有端異氰酸酯基團的預聚體中，于30℃條件下攪拌2.5h，使兩者混合均勻，得到混合物料；
將得到的混合物料添加到稱取的水中，于25℃條件下進行攪拌混合，攪拌時間為100min，攪拌均勻后得到胍膠改性水性聚氨酯。
實施例3
按照質量百分比分別稱取如下原料：
聚縮醛多元醇50％，n，n-二甲基乙醇胺3％，乙二胺基乙磺酸鹽4％，胍膠0.5％，六次亞甲基二異氰酸酯15％，異辛酸鉍0.5％，甘油2％，水25％，以上組分的含量總和為100％；
將稱取的聚縮醛多元醇、n，n-二甲基乙醇胺、乙二胺基乙磺酸鹽及胍膠混合，攪拌1.5h，得到羧酸胺的醇類混合物；
將稱取的六次亞甲基二異氰酸酯和異辛酸鉍添加到羧酸胺的醇類混合物中，于70℃條件下攪拌4h，得到含有端異氰酸酯基團的預聚體；
將稱取的甘油添加到含有端異氰酸酯基團的預聚體中，于40℃條件下攪拌2h，使兩者混合均勻，得到混合物料；
將得到的混合物料添加到稱取的水中，于30℃條件下進行攪拌混合，攪拌時間為80min，攪拌均勻后得到胍膠改性水性聚氨酯。
實施例4
按照質量百分比分別稱取如下原料：
聚烯烴多元醇40％，三乙醇胺4％，二乙醇胺3.5％，胍膠2.5％，異佛爾酮二異氰酸酯12％，異辛酸鉀0.5％，二羥甲基丙烷4.5％，水33％，以上組分的含量總和為100％；
將稱取的聚烯烴多元醇、三乙醇胺、二乙醇胺及胍膠混合，攪拌2h，得到羧酸胺的醇類混合物；
將稱取的異佛爾酮二異氰酸酯和異辛酸鉀添加到羧酸胺的醇類混合物中，于80℃條件下攪拌3h，得到含有端異氰酸酯基團的預聚體；
將稱取的二羥甲基丙烷添加到含有端異氰酸酯基團的預聚體中，于50℃條件下攪拌1h，使兩者混合均勻，得到混合物料；
將得到的混合物料添加到稱取的水中，于35℃條件下進行攪拌混合，攪拌時間為50min，攪拌均勻后得到胍膠改性水性聚氨酯。
實施例5
按照質量百分比分別稱取如下原料：
聚醚多元醇45％，n-甲基二乙醇胺5％，乙二胺基乙磺酸鹽5％，胍膠5％，六次亞甲基二異氰酸酯15％，二月桂酸二丁基錫1％，乙二醇胺5％，水19％，以上組分的含量總和為100％；
將稱取的聚醚多元醇、n-甲基二乙醇胺、乙二胺基乙磺酸鹽及胍膠混合，攪拌2h，得到羧酸胺的醇類混合物；
將稱取的六次亞甲基二異氰酸酯和二月桂酸二丁基錫添加到羧酸胺的醇類混合物中，于90℃條件下攪拌2h，得到含有端異氰酸酯基團的預聚體；
將稱取的乙二醇胺添加到含有端異氰酸酯基團的預聚體中，于60℃條件下攪拌0.5h，使兩者混合均勻，得到混合物料；
將得到的混合物料添加到稱取的水中，于40℃條件下進行攪拌混合，攪拌時間為30min，攪拌均勻后得到胍膠改性水性聚氨酯。
對利用本發明一種胍膠改性水性聚氨酯的制備方法制備出的胍膠改性水性聚氨酯進行測試：胍膠的引入，使膠膜(指的是胍膠改性水性聚氨酯干燥后成的膜)力學性能增加了35.9％～80.8％，可應用于皮革、紡織、涂料等眾多領域，在合成革和皮革涂飾等領域具有較為廣泛的用途。