技术摘要：
本发明属于材料领域，具体公开了一种水性聚氨酯分散剂，所述水性聚氨酯分散剂主要由疏水单体、锚定单体、亲水单体、催化剂、封端剂、溶剂制得；所述疏水单体为聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二醇和聚己内酯二醇中的至少一种；所述锚定单体为含苯环及氮基衍生物单体；所述亲 全部
背景技术：
传统纺织印花需要使用大量的水清洗浆料及未着色的色料，产生的废水相当可 观，对于环境影响大；印染的布料在进行干燥时，也需要耗费大量热能，成本高；而且传统网 版印花所需的色浆涂层远比喷墨数码印花所需的墨量高，喷墨数码印花所需的墨量低，解 析度及精度也比网版印花高。由于喷墨数码印花墨水用量低，因此在转印及干燥所需的能 量显著低于传统纺织印刷，甚至可以不用进行烘干，这对于高速纺织印染工业有极大优势。 此外，按需打印的喷墨数码印花工艺，可以减少或不需进行布匹浆洗制程，大大降低污水的 产生，喷墨数码印花是清洁环保的绿色工艺。 喷墨数码印花虽然拥有诸多优势，但却常因染料分散不均匀、不稳定，导致喷头堵 塞，造成断孔、斜喷或不出墨等问题。因此，如何确保染料微粒稳定分散于墨水中，成为急需 解决的问题。 传统使用非结构化分散剂，例如传统小分子分散剂或高分子分散剂，其锚定基对 分散染料的吸附点太少或太弱，且亲水链太短或太长，对水的亲和力太差，无法产生足够立 体空间障碍或静电斥力。因此无法得到强分散、高稳定性的水性纺织数码印花色浆，容易导 致分散染料析出沉降堵塞喷头。 因此，希望提供有一种强分散、高稳定性的水性分散剂。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一 种水性聚氨酯分散剂，具有强分散性和高稳定性，能够解决染料分散不均匀、不稳定的问 题。 一种水性聚氨酯分散剂主要由疏水单体、锚定单体、亲水单体、催化剂、封端剂、溶 剂制得；所述疏水单体为聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二醇或聚己内酯二醇中的至少一种；所 述锚定单体为含苯环及氮基衍生物单体；所述亲水单体为聚乙二醇和/或扩链剂。 锚定单体的作用在于增加分散剂中亲分散染料结构的锚定基，帮助分散剂更强更 稳的吸附到分散染料表面。亲水单体的作用在于增加分散剂对水的相容性，并利用亲水单 体的分子链长及静电力，产生空间位阻及静电斥力，使得分散染料稳定分散。 按重量份计，分散剂主要由以下原料制得： 3 CN 111574682 A 说 明 书 2/7 页 优选的，所述疏水单体的分子量为100-2000；进一步优选的，所述疏水单体的分子 量为200-1000。疏水单体重均分子量太大，会导致锚定基间隔太远，对色料颗粒吸附力变 弱；分子量太小，锚定基间隔太近，无法有效吸附。 优选的，所述锚定单体为二苯甲烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯或萘二异 氰酸酯中的至少一种。 优先的，所述亲水单体为聚乙二醇和/或扩链剂； 优先的，所述聚乙二醇单体的分子量为500-15000；进一步优选的，所述聚乙二醇 单体的分子量为1000-10000。亲水单体重均分子量太大，会导致分子链太长产生缠绕絮凝， 色料颗粒分散变差；分子量太小，分子链长太短无法形成有效空间位阻，颗粒容易聚集粒径 反粗。 优选的，所述扩链剂为酒石酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二氨基苯甲酸、二氨 基戊酸、二氨基己酸、二乙醇胺、1,2-丙二醇-3-磺酸盐或1,4-丁二醇-2-磺酸盐等中的一种 或多种。扩链剂的作用在于增加分散剂的水溶性及产生静电斥力，促进分散染料分散稳定 性。 优选的，所述催化剂为有机锡、有机锌或有机钛中的至少一种；进一步优选的，所 述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、二油酸二 丁基锡、异辛酸锌或钛酸四丁酯中的至少一种。催化剂的作用在于将所述锚定单体进行活 化，使其能与其他单体产生聚合反应。 优选的，所述封端剂为二甲基乙醇胺、牛磺酸、亚硫酸氢钠、羟甲基磺酸钠、羟乙基 磺酸钠、聚丙二醇二胺丙基磺酸钠或氨基磺酸钠等中的一种或多种。封端剂的作用在于将 合成好的分散剂的末段反应基去活化，避免分散剂在储存或是使用过程中继续发生反应。 优选的，所述溶剂为丙酮、二甲基亚砜、环丁砜、二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮或吡 咯烷酮中的至少一种；所述溶剂用于溶解单体、催化剂、以及聚合完成的分散剂，使其可以 在均相中快速反应。 一种水性聚氨酯分散剂的制备方法，包括以下步骤： (1)在保护气氛状态下，在所述溶剂中加入所述亲水单体、所述疏水单体和所述催 化剂，混合，得混合物A； (2)将混合物A加热，加入所述锚定单体，得混合物B； (3)混合物B加热，反应，加入封端剂，制得所述水性聚氨酯分散剂。 优选的，步骤(2)中所述加热的步骤为加热至40-80℃；进一步优选的，步骤(2)中 所述加热的步骤为加热至50-70℃。 4 CN 111574682 A 说 明 书 3/7 页 优选的，步骤(3)中所述加热的步骤为加热至80-130℃；进一步优选的，步骤(3)中 所述加热的步骤为加热至90-110℃。 具体的，一种水性聚氨酯分散剂的制备方法，包括以下步骤： (1)在保护气氛状态下，在所述溶剂中加入所述亲水单体、所述疏水单体和所述催 化剂，混合，得混合物A； (2)将混合物A加热至40-80℃，加入所述锚定单体，得混合物B； (3)混合物B加热至80-130℃，反应，直至异氰酸基(％NCO)浓度低于5％，加入封端 剂，反应1-5小时，制得所述水性聚氨酯分散剂。 一种纺织数码印花用的色浆，包括水、染料和所述水性聚氨酯分散剂。 优选的，一种纺织数码印花用的色浆，按重量份计，包括以下组分：50-90份水、10- 50份染料、5-25份所述的水性聚氨酯分散剂。 优选的，所述染料包括红色分散染料1、11、22、50、60、65、74、92、146、239；黄分散 染料7、23、42、51、54、60、65、82、98、114、160、211；棕色分散染料1、5、19、21、27、30；橙色分 散染料25、37、119；蓝色分散染料14、26、56、60、72、91、165、359、360、366；或上述色料混和 物等。 优选的，所述色浆还包括0-25份助溶剂和/或0-5份润湿剂。 优选的，所述助溶剂为醇、醚、醇醚中的至少一种，如异丙醇、乙醇、甲醚、乙醚、乙 二醇、丙二醇等。 优选的，所述润湿剂为BYK154/190/306/333/346/378、DYNWET 800N、Evonik SURFYNOL104E/420/465、DYNOL 604/607中的一种或多种。 一种纺织数码印花用的色浆的制备方法，包括以下步骤： (1)将所述水性聚氨酯分散剂和剩余组分溶解于水中，得到预分散液； (2)将所述步骤(1)所述预分散液研磨、过滤，取滤液即制得所述色浆。 相对于现有技术，本发明的有益效果如下： 本发明所述水性聚氨酯分散剂，主要由疏水单体、锚定单体、亲水单体制得；所述 疏水单体为聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二醇和聚己内酯二醇中的至少一种；所述锚定单体 为含苯环及氮基衍生物单体；所述亲水单体为聚乙二醇。使得制得的分散剂的主链具有与 分散染料表面强吸附的锚定结构，可以同时针对分散染料表面进行高相容性的强吸附，不 容易脱落，也不容易被取代，可以有效降低分散染料的表面能；同时其亲水性结构与水相容 性好，可以让亲水性结构顺利展开形成立体空间障碍或静电排斥，其分散能力强、稳定性 好。利用所述水性聚氨酯分散剂制得的纺织数码印花用的色浆具有高分散性和稳定性。
本发明属于材料领域，具体公开了一种水性聚氨酯分散剂，所述水性聚氨酯分散剂主要由疏水单体、锚定单体、亲水单体、催化剂、封端剂、溶剂制得；所述疏水单体为聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二醇和聚己内酯二醇中的至少一种；所述锚定单体为含苯环及氮基衍生物单体；所述亲 全部
背景技术：
传统纺织印花需要使用大量的水清洗浆料及未着色的色料，产生的废水相当可 观，对于环境影响大；印染的布料在进行干燥时，也需要耗费大量热能，成本高；而且传统网 版印花所需的色浆涂层远比喷墨数码印花所需的墨量高，喷墨数码印花所需的墨量低，解 析度及精度也比网版印花高。由于喷墨数码印花墨水用量低，因此在转印及干燥所需的能 量显著低于传统纺织印刷，甚至可以不用进行烘干，这对于高速纺织印染工业有极大优势。 此外，按需打印的喷墨数码印花工艺，可以减少或不需进行布匹浆洗制程，大大降低污水的 产生，喷墨数码印花是清洁环保的绿色工艺。 喷墨数码印花虽然拥有诸多优势，但却常因染料分散不均匀、不稳定，导致喷头堵 塞，造成断孔、斜喷或不出墨等问题。因此，如何确保染料微粒稳定分散于墨水中，成为急需 解决的问题。 传统使用非结构化分散剂，例如传统小分子分散剂或高分子分散剂，其锚定基对 分散染料的吸附点太少或太弱，且亲水链太短或太长，对水的亲和力太差，无法产生足够立 体空间障碍或静电斥力。因此无法得到强分散、高稳定性的水性纺织数码印花色浆，容易导 致分散染料析出沉降堵塞喷头。 因此，希望提供有一种强分散、高稳定性的水性分散剂。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一 种水性聚氨酯分散剂，具有强分散性和高稳定性，能够解决染料分散不均匀、不稳定的问 题。 一种水性聚氨酯分散剂主要由疏水单体、锚定单体、亲水单体、催化剂、封端剂、溶 剂制得；所述疏水单体为聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二醇或聚己内酯二醇中的至少一种；所 述锚定单体为含苯环及氮基衍生物单体；所述亲水单体为聚乙二醇和/或扩链剂。 锚定单体的作用在于增加分散剂中亲分散染料结构的锚定基，帮助分散剂更强更 稳的吸附到分散染料表面。亲水单体的作用在于增加分散剂对水的相容性，并利用亲水单 体的分子链长及静电力，产生空间位阻及静电斥力，使得分散染料稳定分散。 按重量份计，分散剂主要由以下原料制得： 3 CN 111574682 A 说 明 书 2/7 页 优选的，所述疏水单体的分子量为100-2000；进一步优选的，所述疏水单体的分子 量为200-1000。疏水单体重均分子量太大，会导致锚定基间隔太远，对色料颗粒吸附力变 弱；分子量太小，锚定基间隔太近，无法有效吸附。 优选的，所述锚定单体为二苯甲烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯或萘二异 氰酸酯中的至少一种。 优先的，所述亲水单体为聚乙二醇和/或扩链剂； 优先的，所述聚乙二醇单体的分子量为500-15000；进一步优选的，所述聚乙二醇 单体的分子量为1000-10000。亲水单体重均分子量太大，会导致分子链太长产生缠绕絮凝， 色料颗粒分散变差；分子量太小，分子链长太短无法形成有效空间位阻，颗粒容易聚集粒径 反粗。 优选的，所述扩链剂为酒石酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二氨基苯甲酸、二氨 基戊酸、二氨基己酸、二乙醇胺、1,2-丙二醇-3-磺酸盐或1,4-丁二醇-2-磺酸盐等中的一种 或多种。扩链剂的作用在于增加分散剂的水溶性及产生静电斥力，促进分散染料分散稳定 性。 优选的，所述催化剂为有机锡、有机锌或有机钛中的至少一种；进一步优选的，所 述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、二油酸二 丁基锡、异辛酸锌或钛酸四丁酯中的至少一种。催化剂的作用在于将所述锚定单体进行活 化，使其能与其他单体产生聚合反应。 优选的，所述封端剂为二甲基乙醇胺、牛磺酸、亚硫酸氢钠、羟甲基磺酸钠、羟乙基 磺酸钠、聚丙二醇二胺丙基磺酸钠或氨基磺酸钠等中的一种或多种。封端剂的作用在于将 合成好的分散剂的末段反应基去活化，避免分散剂在储存或是使用过程中继续发生反应。 优选的，所述溶剂为丙酮、二甲基亚砜、环丁砜、二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮或吡 咯烷酮中的至少一种；所述溶剂用于溶解单体、催化剂、以及聚合完成的分散剂，使其可以 在均相中快速反应。 一种水性聚氨酯分散剂的制备方法，包括以下步骤： (1)在保护气氛状态下，在所述溶剂中加入所述亲水单体、所述疏水单体和所述催 化剂，混合，得混合物A； (2)将混合物A加热，加入所述锚定单体，得混合物B； (3)混合物B加热，反应，加入封端剂，制得所述水性聚氨酯分散剂。 优选的，步骤(2)中所述加热的步骤为加热至40-80℃；进一步优选的，步骤(2)中 所述加热的步骤为加热至50-70℃。 4 CN 111574682 A 说 明 书 3/7 页 优选的，步骤(3)中所述加热的步骤为加热至80-130℃；进一步优选的，步骤(3)中 所述加热的步骤为加热至90-110℃。 具体的，一种水性聚氨酯分散剂的制备方法，包括以下步骤： (1)在保护气氛状态下，在所述溶剂中加入所述亲水单体、所述疏水单体和所述催 化剂，混合，得混合物A； (2)将混合物A加热至40-80℃，加入所述锚定单体，得混合物B； (3)混合物B加热至80-130℃，反应，直至异氰酸基(％NCO)浓度低于5％，加入封端 剂，反应1-5小时，制得所述水性聚氨酯分散剂。 一种纺织数码印花用的色浆，包括水、染料和所述水性聚氨酯分散剂。 优选的，一种纺织数码印花用的色浆，按重量份计，包括以下组分：50-90份水、10- 50份染料、5-25份所述的水性聚氨酯分散剂。 优选的，所述染料包括红色分散染料1、11、22、50、60、65、74、92、146、239；黄分散 染料7、23、42、51、54、60、65、82、98、114、160、211；棕色分散染料1、5、19、21、27、30；橙色分 散染料25、37、119；蓝色分散染料14、26、56、60、72、91、165、359、360、366；或上述色料混和 物等。 优选的，所述色浆还包括0-25份助溶剂和/或0-5份润湿剂。 优选的，所述助溶剂为醇、醚、醇醚中的至少一种，如异丙醇、乙醇、甲醚、乙醚、乙 二醇、丙二醇等。 优选的，所述润湿剂为BYK154/190/306/333/346/378、DYNWET 800N、Evonik SURFYNOL104E/420/465、DYNOL 604/607中的一种或多种。 一种纺织数码印花用的色浆的制备方法，包括以下步骤： (1)将所述水性聚氨酯分散剂和剩余组分溶解于水中，得到预分散液； (2)将所述步骤(1)所述预分散液研磨、过滤，取滤液即制得所述色浆。 相对于现有技术，本发明的有益效果如下： 本发明所述水性聚氨酯分散剂，主要由疏水单体、锚定单体、亲水单体制得；所述 疏水单体为聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二醇和聚己内酯二醇中的至少一种；所述锚定单体 为含苯环及氮基衍生物单体；所述亲水单体为聚乙二醇。使得制得的分散剂的主链具有与 分散染料表面强吸附的锚定结构，可以同时针对分散染料表面进行高相容性的强吸附，不 容易脱落，也不容易被取代，可以有效降低分散染料的表面能；同时其亲水性结构与水相容 性好，可以让亲水性结构顺利展开形成立体空间障碍或静电排斥，其分散能力强、稳定性 好。利用所述水性聚氨酯分散剂制得的纺织数码印花用的色浆具有高分散性和稳定性。
