1,6_己二異氰酸酯、和二環己基甲烷二異氰酸酯 中的一種;所述溶劑優選為丁酮、丙酮、環己酮中的一種,更優選為丁酮、丙酮,最優選為丁 酮;所述反應溫度優選為70~80 °C,更優選為72~78 °C,反應時間優選為1.5~3小時,更優 選為2~3小時;所述的聚(碳酸酯-醚)二元醇和二異氰酸酯的質量比優選為(960~1440): (370~580)。
[0055] 按照本發明,得到第一中間體后,向第一中間體中加入親水擴鏈劑和催化劑反應, 得到第二中間體。所述的親水擴鏈劑優選為N-甲基二乙醇胺,所述催化劑優選為二月桂酸 二丁基錫,所述聚(碳酸酯-醚)二元醇、催化劑和N-甲基二乙醇胺的質量比優選為(960~ 1440): (0.073~0.115): (71~230);所述加入N-甲基二乙醇胺優選為分批加入,所述反應 溫度優選為30~40°C,更優選為35°C,反應時間優選為1~2小時。
[0056]按照本發明,得到第二中間體后,向第二中間體中加入丁二醇得到第三中間體,所 述反應溫度優選為65~75°C,更優選為70°C,反應時間優選為1.5~2小時。所述的聚(碳酸 酯-醚)二元醇和丁二醇的質量比優選為(960~1440): (29~42)。
[0057] 按照本發明,得到第三中間體后向第三中間體中加入酸進行中和至pH為6~7,所 述的酸優選為三氟乙酸、三氯乙酸、醋酸以及鹽酸中的一種。然后加入去離子水,進行攪拌, 所述攪拌速度優選為1200~ISOOrpm,攪拌時間優選為0.5~2h,然后蒸除溶劑即得到陽離 子水性聚氨酯樹脂。本發明對于所述除去溶劑的方式并無限制,本領域技術人員熟知的方 式即可,優選為減壓蒸餾。
[0058] 本發明采用聚(碳酸酯-醚)二元醇作為原料制備陽離子水性聚氨酯樹脂,這類二 元醇在制備過程中使用了二氧化碳為其重要組分,不僅減少了碳排放,也減少了聚氨酯對 石化資源的依賴。
[0059] 本發明制備的陽離子水性聚氨酯具有聚酯結構以及聚醚結構,克服了聚酯耐水性 差以及聚醚機械性能差的缺點,得到的聚氨酯樹脂性能優異。
[0060] 本發明所制備的聚氨酯分子鏈上帶正電荷,對疏水聚酯、植物纖維具有很好的浸 潤性,同時陽離子對水的硬度不敏感,并且可以在酸性條件下使用,故其在紡織、粘合劑、皮 革和造紙等領域具有廣泛的應用前景。
[0061]為了更好的理解本發明,下面結合實施例進一步闡明本發明的內容,但本發明的 內容不僅僅局限于下面的實施例。
[0062] 實施例1
[0063]按照專利201210086834.X公開的實施例11的方法制備得到數均分子量為1500道 爾頓的聚(碳酸酯-醚)二元醇。
[0064]在三口瓶中加入100克制備得到的分子量為1500道爾頓的聚(碳酸酯-醚)二元醇, 加熱到110°c,在_0.98MPa下脫水1小時,降溫至75°C,氮氣保護下,加入170克丁酮以及57克 二甲苯甲烷二異氰酸酯,反應2小時,然后降溫至30度,滴加0.0015克二月桂酸二丁基錫催 化劑,分三批加入8克N-甲基二乙醇胺,加入完畢后反應1小時,然后升溫至70°C,加入3.8克 丁二醇,反應2小時,加入冰乙酸中和pH至7,然后加入140克去離子水,1200rpm攪拌1小時, 減壓除去丁酮,即得到一種陽離子水性聚氨酯樹脂。實施例1制備得到的陽離子水性聚氨酯 樹脂的性能數據如表1所示。
[0065] 對上述制備的產物進行紅外和核磁共振檢測,結果見圖1和圖2,其中,圖1為本發 明實施例1制備的聚氨酯的紅外譜圖,圖2為本發明實施例1制備的聚氨酯的核磁共振氫譜 圖。
[0066] 紅外譜圖:2991cm-1,1745cm-1,1599cm-45360^1,1457cm- 1,1414cm-1,1366cm-1, 1240cm-1,1173cm-1,1084cm-1,956cm- 1。
[0067]核磁共振氫譜(CDCI3為氖代試劑):1 · 134ppm,1 · 281ppm,1.495ppm,3 · 571ppm, 3.722ppm,4.197ppm,5.001ppm,7.081ppm,8.103ppm。從紅外譜圖以及核磁共振氫譜的結果 可以確認實施例1得到的陽離子水性聚氨酯結構。
[0068] 實施例2
[0069] 按照專利201210086834.X公開的實施例8的方法制備得到數均分子量為2800道爾 頓的聚(碳酸酯-醚)二元醇。
[0070] 在三口瓶中加入180克制備得到的分子量為2800道爾頓的聚(碳酸酯-醚)二元醇, 加熱到l〇〇°C,在-0.98MPa下脫水2小時,降溫至72°C,氮氣保護下,加入250克丁酮以及40克 甲苯二異氰酸酯,反應1.5小時,然后降溫至30度,滴加0.0016克二月桂酸二丁基錫催化劑, 分三批加入8.5克N-甲基二乙醇胺,加入完畢后反應1小時,然后升溫至65°C,加入4.3克丁 二醇,反應2小時,加入濃鹽酸中和pH至7,然后加入250克去離子水,1500rpm攪拌2小時,減 壓除去丁酮,即得到一種陽離子水性聚氨酯樹脂。實施例2制備得到的陽離子水性聚氨酯樹 脂的性能數據如表1所示。
[0071] 對上述制備的產物進行紅外和核磁共振檢測,結果見圖3和圖4,其中,圖3為本發 明實施例2制備的聚氨酯的紅外譜圖,圖4為本發明實施例2制備的聚氨酯的核磁共振氫譜 圖。
[0072] 紅外譜圖:2981cm-1,1742cm-1,1601cm-1,1538cm- 1,1455cm-1,1338cm-1,1235cm-1, 1076cm-、核磁共振氫譜(CDCI3為氖代試劑):1 · 176ppm,1 · 333ppm,3 · 571ppm,3 · 701ppm, 4.199ppm,5.006ppm,7.077ppm,8.10。從紅外譜圖以及核磁共振氫譜的結果可以確認實施 例2得到的陽離子水性聚氨酯結構。
[0073] 實施例3
[0074] 按照專利201210086834.X公開的實施例4的方法制備得到數均分子量為5000道爾 頓的聚(碳酸酯-醚)二元醇。
[0075]在三口瓶中加入210克制備得到的分子量為5000道爾頓的聚(碳酸酯-醚)二元醇, 加熱到90°(:,在-0.981〇^下脫水1小時,降溫至73°(:,氮氣保護下,加入220克丁酮以及38.5 克二甲苯甲烷二異氰酸酯,反應2小時,然后降溫至35度,滴加0.0010克二月桂酸二丁基錫 催化劑,分三批加入5.3克N-甲基二乙醇胺,加入完畢后反應1小時,然后升溫至70°C,加入 2.9克丁二醇,反應2小時,加入三氟乙酸中和pH至7,然后加入270克去離子水,1600rpm攪拌 1小時,減壓除去丁酮,即得到一種陽離子水性聚氨酯樹脂。實施例3制備得到的陽離子水性 聚氨酯樹脂的性能數據如表1所示。
[0076] 對上述制備的產物進行紅外和核磁共振檢測,紅外譜圖和核磁共振氫譜圖數據如 下:
[0077] 紅外譜圖:2992cm-1,1746cm-1,1598cm-45370^1,1458cm- 1,1413cm-1,1369cm-1, 1241 cm-1,1172cm-1,1083cm-1,957cm-1。
[0078]核磁共振氫譜(CDCI3為氖代試劑):1 · 134ppm,1 · 281ppm,1.495ppm,3 · 571ppm, 3.722ppm,4.197ppm,5.001ppm,7.081ppm,8.103ppm。從紅外譜圖以及核磁共振氫譜的結果 可以確認實施例3得到的陽離子水性聚氨酯結構。
[0079] 實施例4
[0080] 按照專利201210086834.X公開的實施例9的方法制備得到數均分子量為2000道爾 頓的聚(碳酸酯-醚)二元醇。
[0081 ]在三口瓶中加入143克制備得到的分子量為2000道爾頓的聚(碳酸酯-醚)二元醇, 加熱到92°(:,在-0.981〇^下脫水1小時,降溫至70°(:,氮氣保護下,加入220克丁酮以及63.7 克異佛爾酮二異氰酸酯,反應3小時,然后降溫至30度,滴加0.0019克二月桂酸二丁基錫催 化劑,分三批加入18.8克N-甲基二乙醇胺,加入完畢后反應1小時,然后升溫至70°C,加入 4.5克丁二醇,反應2小時,加入三氯乙酸中和pH至7,然后加入260克去離子水,1800rpm攪拌 1小時,減壓除去丁酮,即得到一種陽離子水性聚氨酯樹脂。實施例4制備得到的陽離子水性 聚氨酯樹脂的性能數據如表1所示。
[0082] 對上述制備的產物進行紅外和核磁共振檢測,紅外譜圖和核磁共振氫譜圖數據如 下:
[0083] 紅外譜圖:3082cm-1,2924cm-1,2850cm-^9430^1,1870cm- 1,1803cm-1,1747cm-1, 1601cm-1,1452cm- 1,1082cm-1,956cm-1。
[0084] 核磁