【CN109880046A】一种氨基化纳米纤维素晶须改性水性聚氨酯的制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910141412.X

(22)申请日 2019.02.26

(71)申请人 昆山嘉力普制版胶粘剂油墨有限公

司

地址 215321 江苏省苏州市昆山市张浦镇

垌坵路188号

(72)发明人 蒋平平　陆亚东　张萍波　唐敏艳　

高蕾　包燕敏　

(74)专利代理机构 苏州创元专利商标事务所有

限公司 32103

代理人 马明渡

(51)Int.Cl.

C08G 18/65(2006.01)

C08G 18/64(2006.01)

C08G 18/34(2006.01)

C08G 18/36(2006.01)C08G 18/32(2006.01)C08G 18/12(2006.01)

(54)发明名称一种氨基化纳米纤维素晶须改性水性聚氨酯的制备方法(57)摘要一种氨基化纳米纤维素晶须改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：依次包括下列步骤：将微晶纤维素加入到浓硫酸中，搅拌反应，制得纳米纤维素晶须；将纳米纤维素晶须、硅烷偶联剂以及乙醇溶液混合，调节反应体系pH至4~5，反应制得氨基化纳米纤维素晶须；将异佛尔酮二异氰酸酯、蓖麻油、氨基化纳米纤维素晶须加入反应釜中，搅拌反应，得到水性聚氨酯预聚体；加入溶于N ,N二甲基吡咯烷酮中的扩链剂2,2-二羟甲基丙酸和催化剂，搅拌反应；加入三乙胺，保温搅拌；再将体系在反应釜中冷却，加入乙二胺溶液，剪切乳化，得到改性乳液。本发明制备的改性水性聚氨酯基体在接入氨基化纳米纤维素晶须后，其热稳定性得到明显改善，

力学性能优异。权利要求书1页 说明书5页CN 109880046 A 2019.06.14

C N 109880046

A

1.一种氨基化纳米纤维素晶须改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：依次包括下列步骤：

步骤（1），氨基化纳米纤维素晶须的合成：将微晶纤维素真空干燥除水，然后加入浓硫酸，在40~50℃下搅拌反应1~2小时，观察到反应体系颜色至黄褐色即停止反应，加入水来停止反应，加入水的量为反应体系体积的5~10倍；保留下层悬浮液，将悬浮液高速离心洗涤3~4次，再经透析至中性后，在40~50℃下真空干燥后制得纳米纤维素晶须；

然后，将所述纳米纤维素晶须、硅烷偶联剂以及体积分数为95%的乙醇溶液按照质量比1:0.16:50混合，调节反应体系的pH至4~5，在45~55℃下反应1~2小时，最后用乙醇离心洗涤3~4次后，在70~80℃下真空干燥24~36小时，即制得氨基化纳米纤维素晶须；

步骤（2），将异佛尔酮二异氰酸酯和蓖麻油在100~105℃的真空干燥箱中干燥10~15小时后，依次加入反应釜中，再向反应釜中加入氨基化纳米纤维素晶须，通入保护气氮气，升温至75~85℃，在500~600转/分下搅拌反应1~2小时，得到水性聚氨酯预聚体；

步骤（3），当所述水性聚氨酯预聚体中-NCO官能团的质量百分数不再变化时，加入溶于N ,N二甲基吡咯烷酮中的扩链剂2,2-二羟甲基丙酸和催化剂辛酸亚锡，搅拌反应3~4小时；

步骤（4），待所述步骤（3）的反应体系降温至45~55℃时，加入三乙胺，保温搅拌30~40分钟，待反应结束后，降至室温；

步骤（5），将乙二胺加入到水中，搅拌均匀得到乙二胺溶液，其中，水的质量为乙二胺质量的90~100倍；再将所述步骤（4）中的体系在反应釜中冷却至5~10℃，加入所述乙二胺溶液，剪切乳化，得到改性乳液。

2.根据权利要求1所述的氨基化纳米纤维素晶须改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述蓖麻油的羟值为160~165 mgKOH/g，平均官能度为2.5~2.8。

3.根据权利要求1所述的氨基化纳米纤维素晶须改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述氨基化纳米纤维素晶须的加入量为所述水性聚氨酯预聚体质量的0.25~1%。

4.根据权利要求1所述的氨基化纳米纤维素晶须改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述异佛尔酮二异氰酸酯与蓖麻油的摩尔比为1.4~1.8:1。

5.根据权利要求1所述的氨基化纳米纤维素晶须改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述N ,N二甲基吡咯烷酮、2,2-二羟甲基丙酸、三乙胺以及辛酸亚锡的摩尔比为2:1:1:0.15。

6.根据权利要求1所述的氨基化纳米纤维素晶须改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：在所述步骤（1）中，所述浓硫酸的质量分数为56%，浓硫酸与微晶纤维素的比例为15 mL:1g。

7.根据权利要求1所述的氨基化纳米纤维素晶须改性水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：在所述步骤（5）中，以1800~2000转/分剪切乳化30~40分钟。

权　利　要　求　书1/1页2CN 109880046 A