водные полиуретановые дисперсии что это
Водно-дисперсионные ЛКМ, полиуретановые и акриловые дисперсии, водоразбавляемые алкиды
Куликова Н.Г., Технический специалист по водным системам
компания «Аттика», г.Санкт-Петербург
Водно-дисперсионные лакокрасочные материалы (ЛКМ) используются при изготовлении красок, грунтовок, шпатлевок и непигментированных материалов. Они классфицируются по химической природе пленкообразующего вещества, которое является основным компонентом рецептуры. Водные ЛКМ, как правило, изготавливаются на акриловых, стирол-акриловых, полиуретановых дисперсиях, водоразбавляемых алкидах и т.п.
Под водными дисперсиями полимеров подразумевают дисперсии, в которых обязательным компонентом дисперсионной среды является вода. Использование водоразбавляемых дисперсий в качестве пленкообразующих систем в значительной мере позволяет решить проблемы окружающей среды.
Классические сферы применения водно-дисперсионных (ВД) ЛКМ — это строительство и бытовой ремонт, но благодаря новым технологиям производства дисперсий их стало можно применять и в промышленном направлении для окраски древесины, металла, пластика, стекла, минеральных оснований и т.д. Формирование покрытий на основе ВД ЛКМ происходит путем испарения воды. Полимерные частицы сначала уплотняются до образования упаковки шаров (рис. 1), затем круглые полимерные частицы под влиянием капиллярного давления жидкости деформируются до ромбических додекаэдров, которые в результате диффузии молекул пленкообразователя постепенно теряют границу раздела (коалесцируют). 
Рис. 1 Процесс пленкообразования водных дисперсий
Ассортимент дисперсий, выпускаемых в настоящее время компанией Synthopol, очень широк, рассмотрим некоторые из них.
1. Акриловые дисперсии — одна из разновидностей полимеров, получаемая путем полимеризации акриловой кислоты и ее эфиров в присутствии эмульгаторов и стабилизаторов. Основные свойства дисперсий (температура стеклования, минимальная температура пленкообразования — МТП) и физико-механические свойства покрытий на их основе зависят от структуры основных и боковых цепей полимерной макромолекулы.
Лакокрасочные покрытия на основе акриловых дисперсий сохраняют цвет и выдерживают интенсивное УФ-излучение, обладают высокой эластичностью и водоотталкивающими свойствами, что позволяет успешно применять такие ЛКМ для минеральных и деревянных поверхностей как снаружи, так и внутри помещений.
Таблица 1. Основные характеристики акриловых дисперсий
Наименование дисперсии
Массовая доля нелетучих веществ, %
Минимальная температура пленкообразования, ºС
Для пропиток по дереву одним из главных показателей является глубина проникновения и водопроницаемоть пропитки, отвечающие за качественные показатели готового продукта.
Глубиной проникновения (Рис.2) называется расстояние, измеряемое в миллиметрах от наружной поверхности древесины до границы проникновения пропитки. При пропитке древесины глубину проникновения определяют путем измерения окрашенной зоны дре-весины (пропитка была затонирована для более точной оценки испытания). 
Рис. 2 Глубина проникновения пропитки на основе Synthalat PWL 819
Водопроницаемость пленки определяют, чтобы показать эффективность и работу пропитки. Пропитка, просачиваясь вглубь древесины, не просто проникает, а закупоривает поры, обеспечивая их водонепроницаемость и увеличивая водостойкость финишного слоя.
Водопроницаемость пленки на древесине
Контрольный образец древесины (неокрашенный)
Начало испытаний
Через 3 мин испытаний
Через 14 мин испытаний
Пропитка на Synthalat PWL 819
Начало испытаний
Через 7 мин испытаний
Через 14 мин испытаний
В настоящее время широкое применение нашли водоразбавляемые ЛКМ. По сравнению с ЛКМ на основе растворителей они обла дают рядом преимуществ, так как экологически безопасны для человека и окружающей среды. Компания «Аттика» является эксклюзивным дистрибьютером сырья для ЛКМ компании-производителя SYNTHOPOL CHEMIE на отечественном рынке. Компания предлагает высококачественные водоразбавляемые дисперсии европейского (Германия) производителя, осуществляя техническое сопровождение продаж и индивидуальный подход к каждому клиенту.
Список литературы:
1. Сорокин М.Ф. Химия и технология пленкообразующих веществ. — М.: Химия, 1989.
2. Мюллер Б., Пот У. Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур. — М.: Пэйнт-Медиа, 2007.
3. Мельников И. Лакокрасочные материалы. Виды лакокрасочных материалов. — ЛитРес, 2011.
4. Казакова Е.Е., Скороходова О.Н. Водно-дисперсионные акриловые лакокрасочные материалы строительного назначения. — М.: Пэйнт-Медиа, 2003.
Полиуретановые дисперсии Synthopol Chemie
*по всем вопросам Вы можете обратиться по телефону (812) 441 21 80.
Автор статьи: Павлов Евгений Алексеевич, к.т.н., региональный представитель
Данная статья посвящена знакомству читателя с водными полиуретановыми дисперсиями производства Synthopol (Германия), как современными, с точки зрения экологии, материалами для мебельной промышленности.
В настоящее время на мировом рынке имеется довольно широкий выбор сырьевых компонентов для полиуретановых (ПУ) ЛКМ. Варьирование полиольного и изоцианатного компонентов позволяет получить композиции, пригодные для окраски практически любого изделия. Благодаря своей износостойкости, водостойкости, механической твёрдости, высокой эластичности, хорошей адгезии к различным поверхностям (чёрным и цветным металлам, различным породам дерева, пластику, кирпичу, бетонам и др.) покрытия на основе органоразбавляемых ПУ ЛКМ прочно закрепились в различных отраслях промышленности. В некоторых областях, таких как промышленная окраска древесины, они доминируют на рынке в течение многих лет.
Производители ЛКМ во всех регионах мира постоянно ищут пути снижения содержания летучих органических соединений при сохранении высокого качества материалов. В основе этого лежит ряд причин:
законодательство ЕС, в частности директива по эмиссии растворителей 1999/13/EC (SED) для всех промышленных ЛКМ и «связанных с ними процессов», осуществляемых в стационарных установках, включая производство ЛКМ, а также директива по декоративным ЛКМ 2004/42/EC (DPD) для всех строительных ЛКМ, наносимых на объектах.
Исходя из вышесказанного можно предположить, что доля водно-дисперсионных однокомпонентных (1К) и двухкомпонентных (2К) ПУ ЛКМ будет повышается.
Покрытия из дисперсий ПУ на водной основе были впервые предложены в семидесятых годах, а в настоящее время они широко представлены на рынке в форме 1К и 2К материалов.
Мебельная промышленность является важным, но непростым рынком для покрытий на водной основе.
В опубликованном в начале 2006 г. отчете крупного европейского проекта, известного как инициатива COST E18 (проект создан с целью повышения эксплуатационных характеристик, долговечности и экологического профиля конструкций из древесины с покрытиями) указывается, что технологии производства материалов на водной основе усовершенствовались до такой степени, что 1К ПУ покрытия могут заменить нитроцеллюлозу, а покрытия на основе 2К ПУ дисперсий – своих органоразбавляемых 2К ПУ конкурентов.
Основным недостатком полиуретановых дисперсий является их высокая стоимость, однако, данный недостаток можно ликвидировать за счет приготовления так называемых гибридных систем полиуретана и акрилата.
Известны два типа синтеза полиуретановых дисперсий:
— тип I: синтез полиуретанового преполимера протекает в среде органического растворителя с дальнейшей отгонкой растворителя и эмульгированием в воде.
— тип II: исходная полимеризация уретана, в которой растворитель заменяют акриловым мономером. Образование дисперсии происходит автоматически при введении в преполимер воды. На этом этапе для повышения молекулярной массы можно осуществлять увеличение цепи, далее ведут полимеризацию акрилата.
1К ЛКМ на основе ПУ дисперсий в настоящее занимают лидирующие позиции на рынке ВД-ЛКМ для деревянных полов. Доминирование обусловлено их прекрасными механическим свойствам, таким как абразивная стойкость, устойчивость к истиранию подошвами и эластичность.
Рассмотрим основные однокомпонентные полиуретановые дисперсии Synthopol, области их применения и свойства покрытий на их основе.
Марка дисперсии
Содержание нелетучих веществ, %
Содержание растворителей, %
Минимальная температура пленкообразования,
Свойства покрытий
Области применения
Liopur 2004-140
дисперсия алифатического полиуретана на основе специального полиэстера
Пленки обладают очень хорошей водостойкостью и хорошей устойчивостью к действию этанола.
После сушки в течение 5 дней при комнатной
температуры,
Прочность на разрыв 1,5 Н/мм 2
Относительное удлинение при разрыве около 400%
Покрытия по дереву, паркетные лаки
Liopur PFL 1130
нефте-модифицированная, алифатическая дисперсия полиуретана
После воздушной сушки покрытия обладают очень хорошей твердостью и устойчивость к истиранию.
В сочетании с дисперсией акрилата обладает
высокой химической стойкостью
Паркетные лаки, химически стойкие покрытия для дерева
Liopur2004-119
дисперсия алифатического полиуретана на основе специального полиэстера
Покрытия обладают хорошей твердостью, гибкостью, эластичностью, водостойкостью, светостойки
и устойчивы к гидролизу.
После 4 дней сушки при комнатной температуре
Прочность на разрыв 2-3 Н/мм 2
Относительное удлинение при разрыве 130%
Покрытия подходят для дерева, паркетные лаки, окраска пластика и металлов.
LiopurPFL 1263
дисперсия полиуретана на основе сложного полиэфира
Покрытия обладают хорошей твердостью, отличной гибкостью и эластичностью, водостойкостью, светостойкостью. Прочность на разрыв около 1 Н/мм 2
Относительное удлинение при разрыве 700%
Прозрачные покрытия для древесины различных пород
Водные дисперсии 2К ПУ-ЛКМ сочетают превосходную стойкость к действию растворителей и химическую стойкость с уникальными механическими свойствами. Они основаны на комбинации водных полиолов с водоэмульгируемыми алифатическими полиизоцианатами. Прозрачные и пигментированные ЛКМ, получаемые на их основе, обладают отличным растеканием и образуют высокоглянцевые покрытия с хорошими механическими свойствами, обеспечивающими идеальный баланс между твердостью и эластичностью даже при низких температурах.
Еще одной характеристикой таких ПУ покрытий является хорошая стойкость к царапанью. Они являются наилучшим выбором в том случае, когда требуются ЛКМ с низким содержанием летучих органических растворителей, универсальными условиями нанесения и сушки, образующие покрытия с комплексом эксплуатационных свойств. В зависимости от конкретных требований рекомендуются акриловые полиолы на основе вторичных дисперсий или первичных эмульсионных полимеров. В то время, как акриловые вторичные дисперсии отлично смачивают древесину и обеспечивают высокий блеск покрытий, эмульсионные полимеры способствуют быстрой сушке. В качестве водоэмульгируемых полиизоцианатов рекомендуются либо полиизоцианаты, модифицированные простыми полиэфирами, либо, в случае высоких требований к химстойкости покрытий, полиизоцианаты, модифицированные аминосульфоновой кислотой.
Несмотря на то, что в настоящее время их использование в этом секторе невелико и в странах Западной Европы не превышает 3 % общего объема ПУ ЛКМ подобного назначения, специалисты единодушно прогнозируют постепенное вытеснение традиционных 2К ПУ водоразбавляемыми аналогами.
Ниже приведены основные 2К ПУ водные дисперсии Synthopol
Марка дисперсии
Содержание нелетучих веществ, %
Содержание растворителей, %
Минимальная температура пленкообразования,
Свойства покрытий
Области применения
Liopur 2004-151
алифатическая дисперсия полиуретана на основе поликарбоната
Пленки обладают очень хорошей водостойкостью, светостойкостью, химически стойкие, устойчивы к истиранию.
После сушки в течение 4 дней при комнатной
температуры,
Прочность на разрыв 1,7 Н/мм 2
Относительное удлинение при разрыве около 135%
Liopur 2005-380
алифатическая дисперсия полиуретана
После отверждения эмульгированным полиизоцианатом покрытия обладают очень хорошей твердостью и устойчивость к истиранию.
В сочетании с дисперсией акрилата обладает
высокой химической стойкостью и хорошей стойкостью к истиранию.
2К паркетные лаки, покрытия по дереву, подвергающиеся шлифованию.
Прекрасно подходят для лакирования светлых пород древесины
LiopurPFL 1953
дисперсия алифатического полиуретана на основе полиэстера
Отвержденные покрытия обладают хорошей твердостью, гибкостью, эластичностью, водостойкостью, светостойкостью, термостойкостью (до 90°С).
Покрытия подходят для дерева и пластика
LiopurPFL 1964
дисперсия полиуретана на основе поликарбоната
Отвержденные покрытия обладают хорошей твердостью, отличной гибкостью и эластичностью, водостойкостью, светостойкостью, термостойкостью (до 90°С).
2К паркетные лаки, покрытия по дереву, подвергающиеся постоянному воздействию УФ
Как весьма перспективную сферу применения 2К водных дисперсий можно рассматривать окраску металлических и пластмассовых изделий.
Большое разнообразие ПУ водных дисперсий позволяет получить высококачественные, долговечные и надежные покрытия различного назначения, чем обеспечивает их высокую конкурентоспособность на рынке лакокрасочной продукции.
Как показал данный обзор, технология ПУ водных дисперсий преодолела большинство наиболее очевидных преград своему более широкому распространению, а известные технологии продолжают расширять рамки этих достижений.
Водные полиуретановые дисперсии
Водные полиуретановые дисперсии (далее ПУД) — современный класс пленкообразующих материалов для лакокрасочной промышленности и клеев. Набирают популярность благодаря своим свойствам:
адгезия к различным поверхностям;
устойчивость к химическим веществам, растворителям и воде;
устойчивость к истиранию;
гибкость и ударопрочность;
содержание летучих органических веществ — 0,5–10 %.
Свойства
Водные ПУД представляют собой стабильную коллоидную систему. Дисперсионная среда — вода, дисперсная фаза — полиуретанмочевина. Стабилизация системы достигается гидрофильными группами в полимере. Гидрофильные группы делятся на три типа:
неионные: например, полиэтиленоксидные цепи;
катионные: например, алкилированные или протонированные третичные амины;
анионные: например, карбоксилатные или сульфонатные группы.
Группы действуют как внутренние диспергирующие агенты, с их помощью получают водные дисперсии с размером частиц 0,01–0,2 мкм. При высоких концентрациях гидрофильных групп полимер растворяется в воде, при средних — диспергируется. При низких концентрациях полярная группа обеспечивает стерическую стабилизацию дисперсии полимера в воде.
Способность водных полиуретанов комбинировать образование пленки при низких температурах, придавать им высокую твердость — результат водонаполненной структуры. Получение ПУД с малым размером частиц 20–100 нм также полезно: уменьшение размера частиц влияет на скорость и степень слияния. Достигнутая твердость пленки обусловлена наличием фазы жесткого изоцианатного блока.
Область применения
Дисперсии полиуретана подходят для окраски пластмасс, дерева, металлических, минеральных поверхностей, склеивания деревянных конструкций, а также для создания герметиков, клеев и водозащитных покрытий по тканям. ПУД используют не только из-за свойств, но также из-за давления со стороны мирового законодательства в отношении сырья с содержанием органических растворителей.
Стандартные системы полиуретановых смол, которые используют в лакокрасочных материалах, содержат 40–60 % летучих органических растворителей. В конце 1960-х годов производители полиуретановых смол разработали процессы, которые позволили синтезировать водные ПУД с содержанием растворителя 5–10 %. Идут работы по созданию рецептур водных ПУД без органических растворителей.
Способ синтеза водных ПУД
Сначала формируется форполимер путем взаимодействия полиола со стехиометрическим избытком полиизоцианата. Способы, которыми форполимер удлиняется, а вязкость поддерживается на низком уровне, различаются. Полимер, подлежащий диспергированию в воде, функционализируется солюбилизирующими и диспергирующими в воде группами. Их вводят либо в форполимер перед удлинением цепи, либо как часть агента удлинения цепи. Таким образом, стабильные дисперсии мелких частиц часто получают без использования добавленного извне поверхностно-активного вещества.
При растворении полиуретановый форполимер с концевыми изоцианатными связями в растворе удлиняется цепью, чтобы предотвратить чрезмерную вязкость. Предпочтительный растворитель — ацетон, процесс называют ацетоновым. Удлинителем цепи выступает, например, функциональный диамин сульфоната, и в этом случае водорастворимую и диспергирующую группу вводят на стадии удлинения цепи. Удлиненный в цепи полимер правильнее описывать как полиуретановую мочевину. Затем к раствору полимера добавляют воду, и после инверсии фаз получают дисперсию раствора полимера в воде. Удаление растворителя перегонкой дает желаемую водную дисперсию полимера. Реакция показана на рисунке.
Водные гибридные дисперсии на основе полиуретанов
Наиболее распространенные органоразбавляемые полиуретановые (ПУ) ЛКМ — высококачественные продукты, применяемые для промышленной окраски. Уретановые полимеры, образующиеся при реакции большого спектра смол, содержащих гидроксильные группы, с изоцианатными группами, составляют базу для создания ЛКМ с широким набором характеристик.
Благодаря высокой химстойкости, блеску, устойчивости к ударным нагрузкам и истиранию, ЛКМ на ПУ основе подходят для применения в областях, где требуется высокое качество лакокрасочного покрытия (ЛКП). Внимание к здоровью людей и безопасности окружающей среды внесло изменения в производство ЛКМ. В обществе сформировалась потребность на менее токсичные и опасные материалы. Особое внимание уделяется снижению ЛОС вследствие ужесточения законодательства в отношении ЛОС в ряде стран. Поэтому разрабатываемые сегодня водные ПУ ЛКМ не должны уступать по своим характеристикам органоразбавляемым.
Описание
ПУ дисперсии — это полностью прореагировавшие системы, не содержащие свободных изоцианатов, низкотоксичные, с большой молекулярной массой, стабилизированые в сферических частицах диаметром менее 100 нм. Могут выпускаться в различных модификациях — от очень мягких, пластичных систем, подходящих для окраски текстиля и кож, до твердых систем для окраски древесины, металла, бетона. Можно синтезировать многочисленные промежуточные варианты под конкретные задачи.
Преимущество ПУ дисперсий состоит в том, что они однокомпонентны, однако для приведения водостойкости, химстойкости и стойкости к истиранию к оптимальному уровню могут потребоваться внешние сшивающие агенты. Как правило, ПУ дисперсии низковязкие и требуют загущения перед использованием. Доля сухого вещества колеблется от 30 и достигает максимума до 50%.
По внешнему виду ПУ дисперсии могут варьировать от прозрачных до мутных, со множеством промежуточных степеней прозрачности. Их внешний вид зависит от многих факторов: присутствия сорастворителя, молекулярного состава, системы стабилизации при производстве и среднего размера частиц.
Прозрачные ПУ дисперсии, как правило, имеют очень малый размер частиц, благодаря чему они более стабильны при хранении и придают покрытию более высокий блеск.
ПУ дисперсии имеют лучшие физико-химические свойства по сравнению с другими водными системами. Основной их недостаток — относительно высокая цена. Уменьшить расходы помогает сочетание ПУ дисперсии с другими водными связующими, например акриловыми эмульсиями.
Сравнение акриловых эмульсий и ПУ дисперсий по основным параметрам
Стиролакриловые и акриловые эмульсии наряду с ПУ дисперсиями являются самыми популярными связующими для водных ЛКМ. Акрилаты широко используются в интерьерных и архитектурных красках. В промышленных покрытиях использование акриловых эмульсий ограничено их невысокой химстойкостью.
Для достижения наилучшего соотношения цена/качество и получения ряда характеристик ПУ дисперсии смешивают с акриловыми эмульсиями. Такое сочетание обладает следующими преимуществами:
К сожалению, простое смешивание не всегда дает хороший результат. Может наблюдаться значительное снижение качества, например потеря блеска и ухудшение пленкообразования. Это объясняется тем, что при простом смешивании не происходит смешения на молекулярном уровне, между полимерными цепями нет диффузии, вследствие этого пленкообразование идет в доменах, полимеры разделены фазами.
Гибридные ПУ-акриловые дисперсии
Гибридные системы включают два связующих с их типичными свойствами и механизмом отверждения. В нашем случае — это единая цепь ПУ-акрилового полимера. Системы полимеров, созданные путем простого смешивания, обладают ограниченным потенциалом, в то время как специально синтезированные гибриды обладают новыми и необычными свойствами.
Гибридные системы создаются привычным путем: сначала из преполимеров синтезируется ПУ дисперсия, затем акриловая эмульсия синтезируется в присутствии ПУ дисперсии. ПУ действует как стабилизатор реакции.
Помимо акриловой части можно встроить самосшивающуюся функциональную группу. Сшивка происходит во время высыхания. Таким образом, можно создать полимер, который придаст конечному продукту совершенно новые свойства.
Нижеприведенное исследование демонстрирует разницу в отверждении между простой смесью ПУ и акриловых полимеров и гибридным полимером.
Способ получения водной полиуретановой дисперсии
Владельцы патента RU 2709528:
Настоящее изобретение относится к способу получения водной полиуретановой дисперсии, используемой в производстве покрытий и адгезивов. Указанный способ содержит следующие стадии: предварительное обезвоживание полиольного компонента в реакторе при 93-95°С под вакуумом до степени содержания остаточной влаги не более 0,03% с последующей подачей смеси органической кислоты и растворителя, перемешивание при 50-80°С и введение изоцианатного компонента, осуществление синтеза форполимера при 25-90°С в атмосфере азота до содержания расчетного количества остаточных изоцианатных групп, нейтрализация карбоксильных групп третичным амином при 40-80°С в течение 0,5-3 ч, диспергирование форполимера в воде с добавлением пеногасителя, после чего осуществляется введение амина «А2», далее при рН в пределах 6,0-7,0 осуществляют введение амина «А1» и выдерживание до полного исчезновения NCO-групп. Амин «А1» представляет собой продукт гидролиза и последующей поликонденсации аминоалкоксисилана H2N-R-Si-(OAlk)3 общей формулы
Изобретение относится к области получения водных полиуретановых дисперсий, используемых в производстве покрытий и адгезивов.
Покрытия на основе водных полиуретановых дисперсий низкотоксичные, безопасны как в нанесении, так и в процессе эксплуатации, быстро высыхают после нанесения, а также обладают высокой эластичностью.
Данные преимущества водных дисперсий полиуретана способствуют все более широкому распространению данных материалов на рынке.
Преимущество полиуретановых дисперсий состоит в том, что они однокомпонентны, однако для приведения водостойкости, химстойкости и стойкости к истиранию к оптимальному уровню требуется введение дополнительных добавок. Недостатком водных полиуретановых дисперсий является плохая адгезия к покрываемой поверхности и для устранения данного недостатка в композицию покрытия вводят адгезионные добавки.
В литературе описаны, в основном, два способа синтеза ПУД, а именно: предполимерный и ацетоновый. В этих способах дисперсию получают в две стадии: на первой стадии синтезируют полиуретановый предполимер по реакции полиизоцианатов с полиолами, на второй стадии производят диспергирование предполимера в воде с последующим его удлинением полиаминами в водной фазе. В предполимерном способе используют высококипящие растворители, такие как N-метилпирролидон и диметилформамид (в количестве до 30 масс. %), которые остаются в конечном продукте. В ацетоновом способе используют низкокипящие растворители, такие как ацетон или метилэтилкетон, которые удаляют из конечного продукта отгонкой при пониженном давлении. Этот способ позволяет широко варьировать сырьевые компоненты, но наличие энергоемкой стадии отгонки больших количеств растворителя, а также его регенерации приводит к значительному удорожанию процесса ( Samy A. Madbouly, Joshua U. Otaigbe // Recent advances in synthesis, characterization and rheological properties of polyurethanes and POSS / polyurethane nanocomposites dispersions and films. Progress in Polymer Science. 2009. V. 34 P. 1283-1332)
Известна сшиваемая полиуретановая дисперсия (патент на изобретение РФ № 2527946, опубл. 10.09.2014), получаемая следующим образом: осуществляют загрузку полиольного компонента, компонента с сульфонатными и/или карбоксилатными группами, при необходимости других реакционноспособных по отношению к изоцианатам соединений, после чего указанные компоненты нагревают до температуры от 20 до 100°С, и при перемешивании как можно быстро добавляют изоцианатный компонент. Используя экзотермический эффект, реакционную смесь перемешивают при температуре от 40 до 150°С до тех пор, пока не будет достигнуто теоретическое содержание изоцианатных групп. При этом при необходимости можно добавлять катализатор. Затем реакционную смесь разбавляют растворителем до содержания твердого вещества от 25 до 95% масс., предпочтительно от 40 до 80% масс., и при температуре от 30 до 120°С путем подачи разбавленного водой и/или растворителем аминокарбоновой кислоты и/или гидроксикарбоновой кислоты. По истечении времени реакции, составляющего от 2 до 60 минут, путем добавления дистиллированной воды, соответственно переведения реакционной смеси в добавленную дистиллированную воду, осуществляют диспергирование образовавшегося полимера, причем использованный растворитель частично или полностью отгоняют в процессе диспергирования или по его завершении.
Известен способ получения высококонцентрированной водной наноразмерной полиуретановой дисперсии, не содержащей органический растворитель, с концентрацией основного вещества 30-60%, представляющей собой продукт взаимодействия:
A) по меньшей мере одного полиизоцианата, содержащего по меньшей мере две изоцианатные группы;
B) одного или нескольких полиолов с молекулярной массой (ММ) от 1000 до 18000, имеющих по меньшей мере две гидроксильные группы;
C) одного или нескольких соединений по меньшей мере с двумя OH-функциональными группами, которые содержат по меньшей мере одну карбоксильную группу, которая может быть превращена полностью или частично в карбоксилатную группу в присутствии оснований;
D) возможно одного или нескольких полиолов и/или глицидиловых эфиров полиолов со средней молекулярной массой менее 500, содержащих 2 и более гидроксильные и/или эпоксидные группы;
E) одного или нескольких третичных аминов;
F) одного или нескольких полиаминов, содержащих по меньшей мере одну NH2-группу.
При этом подвергают одновременному взаимодействию компоненты (A), (B) и (C) до степени конверсии изоцианатных групп 70-98%, при необходимости вводят в реакционную массу компонент (D), затем полностью или частично нейтрализуют карбоксильные группы компонента (C) компонентом (E), диспергируют в воде, вводят компонент (F), нагревают дисперсию и выдерживают при температуре от 20 до 90°C в течение от одного до четырех часов.
Известен патент KR 11209295, в котором описан способ получения водной полиуретановой дисперсии с участием в качестве модификатора основной цепи амина с алкоксисилановыми группами. После гидролиза в водной среде алкоксисилановых групп, все образованные гидроксисилановые группы (-Si-ОН) вступают в реакцию поликонденсации, в результате чего силановый фрагмент выступает в качестве разветвляющего агента, что повышает физико-механические показатели полученной полиуретанмочевины. Описанная область применения такой дисперсии – основа красок против обрастания днищ морских судов микроорганизмами.
Известные составы полиуретановых дисперсий не решают проблему низкой адгезии покрытия с поверхностью.
Технической задачей заявляемого изобретения является получение стабильной дисперсии полиуретана в воде, применяемой для производства покрытий и адгезивов, обладающей высоким уровнем адгезии к покрывной поверхности.
Технический результат заключается в повышении адгезионных свойств покрытия, полученного на основе водной дисперсии полиуретана.
содержит следующие стадии: полиольный компонент подвергают предварительному обезвоживанию в реакторе при температуре 93-95 °С под вакуумом до степени содержания остаточной влаги не более 0,03% с последующей подачей смеси органической кислоты и растворителя, перемешивания при температуре 50-80°С и введения изоцианатного компонента, осуществляют синтез форполимера при температуре 25-90°С в атмосфере азота до содержания расчетного количества остаточных изоцианатных групп, затем нейтрализуют карбоксильные группы третичным амином при температуре 40-80°С в течение 0,5-3ч, диспергируют форполимер в воде с добавлением пеногасителя, после чего вводят амин «А2», при рН в пределах 6.0 – 7.0 вводят амин «А1» и выдерживают до полного исчезновения NCO-групп.
В заявляемом изобретении в качестве одного из полиаминов (или единственного полиамина) используется продукт с алкоксисилановыми группами общей формулы
Как известно, наиболее эффективными адгезивами на сегодняшний день являются бифункциональные соединения, способные к взаимодействию, как с полимерной основой материала, так и с поверхностью, на который этот материал наносится. Таким образом, адгезив выступает «мостиком», химически связывающим полимерную основу с поверхностью (стекло, металл, бетон и т.п.).
Функциональные алкоксисиланы – наиболее известные соединения для усиления адгезионных свойств:
F – функциональная группа (эпоксидная, винильная, изоцианатная, сульфгидрильная, аминная, акрилатная).
Функциональной группой F адгезив взаимодействует с реакционными группами полимерной основы (связующего).
Алкоксисилановые группы на первой стадии подвергаются реакции с водой (гидролиз):
Полученные гидроксисилановые группы (-Si-OH) способны к реакции поликонденсации с ОН-группами, имеющимися на поверхности большинства материалов:
где М – материал поверхности.
В заявляемом изобретении предложено введение в состав водной полиуретановой дисперсии на этапе ее синтеза полиамина общей формулы:
Полиамин данной формулы получается из двух молекул аминоалкилполиалкоксисилана путем их неполного гидролиза и последующей поликонденсации между собой:
Указанный полиамин, взаимодействуя с диспергированным в воде уретановым форполимером, образует диспергированную в воде полиуретанмочевину с алкоксисилановыми группами:
В водной среде алкоксисилановые группы полиуретанмочевины гидролизуются до гидроксисилановых:
Для обеспечения обратимости реакции поликонденсации полиуретанмочевины по гидроксильным группам в водной среде необходимо обеспечить нейтральность среды (рН в пределах 6.0 – 7.0), а также отсутствие катализаторов поликонденсации (солей металлов, свободных аминов и др.). В этих условиях гидроксильные группы сохранятся на полиуретанмочевине до нанесения дисперсии на поверхность обрабатываемого материала и испарения воды, соответственно, обеспечив необратимую реакцию по гидроксильным группам материала (см. реакцию 4) и, таким образом, обеспечив высокую адгезию.
Полиуретановая дисперсия согласно заявляемому техническому решению является продуктом взаимодействия следующих компонентов:
1) по меньшей мере одного полиола;
2) по меньшей мере одного полиизоцианата;
4) органической кислоты с гидроксильными группами;
5) по меньшей мере одного третичного амина (нейтрализатора);
7) по меньшей мере одного водорастворимого амина «А2» с функциональностью по NH2-группе от 2 до 4.
В качестве полиола возможно использование простого полиэфир-полиола, с функциональностью по ОН-группам от 1.9 до 4, предпочтительно 1.9 – 2.5, и гидроксильным числом от 14 до 250, предпочтительно от 20 до 60.
В качестве органической кислоты могут быть использованы карбоновые кислоты с функциональностью по СООН-группам от 1 до 3 с гидроксильными группами (функциональность по ОН-группам от 2 до 3) (например, диметилопропионовая кислота (ДМПК)) в количестве, определяемым мольным соотношением между ОН группами полиола и кислоты (варьируется в пределах 0,5/1 до 4/1, предпочтительно от 1/1 до 2/1).
В процессе синтеза используется растворитель, способный растворяться как в органической, так и водной фазе (например, N-метилпирролидон, ацетон). Количество растворителя определяется в зависимости от требуемой вязкости форполимера при определенной температуре.
Полиизоцианатный компонент (с функциональностью по NCO-группе от 2 до 3, предпочтительно от 2 до 2.2) может быть использован как алифиатической (например, гексаметилендиизоцианат, изофорондиизоцианат и др.), так и ароматической (например, толуилендиизоцианат, дифенилметандиизоцианат и др.) природы. Полиизоцианатный компонент используется в количестве, соответствующему мольному соотношению между NCO-группами изоцианата и гидроксильными группами полиолов. Мольное соотношение между NCO-группами изоцианата и гидроксильными группами полиолов (в т.ч. гидроксилсодержащей кислоты) варьируется в пределах от 1.5 до 3, предпочтительно от 1.8 до 2.2.
В качестве нейтрализатора карбоксильной группы применяются третичные амины (возможно использование триэтиламина, диметилциклогексиламина или этилдиизопропиламина) в количестве, определяемым мольным соотношением между третичными аминами и карбоксильными группами (варьируется в пределах 0.5/1 до 1.5/1, предпочтительно 0.7/1 до 1/1).
В качестве полиамина с алкоксисилановыми группами «А1» используется продукт неполного гидролиза и последующей конденсации аминоалкоксилана (H2N-R-Si-(OAlk)3) общей формулы
Амин «А1» служит для обеспечения адгезионной способности готового продукта.
Другой амин («А2») должен иметь функциональность по NH2-группе от 2 до 4 (предпочтительно от 2 до 2.2). В качестве «А2» могут быть использованы водорастворимые полиамины (этилендиамин, пропилендиамин, др.).
Мольное содержание NH2-групп продукта «А1» в смеси продуктов «А1» и «А2» составляет от 10 до 100% (предпочтительно от 20 до 30%).
Количество полиаминов определяется мольным соотношением NH2-групп полиаминов (суммарно «А1» и «А2») и NCO-групп форполимера (варьируется в пределах 0.5/1 до 1.5/1, предпочтительно в пределах 0.8/1 до 1/1).
Процесс получения водной полиуретановой дисперсии состоит из следующих основных стадий:
1. Обезвоживание полиола;
2. Синтез форполимера;
3. Нейтрализация форполимера;
4. Эмульгирование форполимера;
5. Получение полиуретановой дисперсии.
На первой стадии в реактор, выполненный из некорродирующего материала, снабженный мешалкой, системой обогрева и охлаждения, вакуумной и азотной линиями вводят полиол. При перемешивании полиол разогревается до 93-95°С. Далее в реакторе создается вакуум с остаточным давлением не более 20 мм рт.ст. Процесс обезвоживания ведут в течение 3 часов, после чего отбирается проба на содержание остаточной влаги. При содержании остаточной влаги более 0,03% ведут процесс обезвоживания еще 2 часа с повторным отбором пробы. По достижении содержания остаточной влаги не более 0,03% переходят к следующей стадии.
На второй стадии синтеза форполимера в реактор подается смесь растворителя и органической кислоты с гидроксильными группами.
Перемешивание ведется до получения гомогенной смеси с охлаждением до 25-80°С, после чего в реактор вводят полиизоцианат. Синтез форполимера ведут при температуре от 25 до 95°С, предпочтительно от 5 до 80°С, в атмосфере азота до достижения расчетного значения остаточных изоцианатных групп.
На третьей стадии осуществляют нейтрализацию форполимера третичным амином. Процесс нейтрализации ведут при температуре в пределах 40 – 80°С в течение от 30 минут до 3 часов.
На четвертой стадии проводят эмульгирование форполимера в аппарате из некорродирующего материала, снабженного мешалкой, системой обогрева и охлаждения, азотной линией.
В аппарат-эмульгатор вводят дистиллированную воду в количестве от 30 до 80% от массы вводимого форполимера и пеногаситель в количестве от 0.01% до 1 % на готовый продукт.
Далее, при интенсивном перемешивании воды (скорость мешалки не менее 800 об/мин), в аппарат-эмульгатор вводится нейтрализованный форполимер. Время подачи форполимера – не более 10 минут. Температура воды перед подачей форполимера варьируется в пределах от 20 до 50°С, температура вводимого форполимера – от 20 до 60°С. Эмульгирование форполимера ведут от 5 минут до 1 часа при температуре от 20 до 60°С.
Расчетное количество амина «А2» вводится в аппарат с полиуретановой эмульсией сразу по окончании процесса эмульгирования. Температура эмульсии перед подачей амина «А2» – от 20 до 50°С. Скорость перемешивающего устройства при подаче амина «А2» и при дальнейшем перемешивании должна быть не ниже 800 об/мин.
Расчетное количество амина «А1» вводится в аппарат с полиуретановой эмульсией сразу при достижении рН эмульсии от 6.0 до 7.0. Скорость перемешивающего устройства при подаче амина «А1» и при дальнейшем перемешивании должна быть не ниже 800 об/мин. Перемешивание ведут при температуре 40-50°С до полного исчезновения NCO-групп.
Примеры осуществления изобретения
В реактор, снабженный мешалкой, системой обогрева и охлаждения, вакуумной и азотной линиями вводили 200гр полиола ППГ2000 и нагревали при непрерывном перемешивании до 93-95°С. Далее процесс обезвоживания полиола протекал в реакторе под вакуумом с остаточным давлением 20 мм рт.ст. до содержания остаточной влаги не более 0,03%.
Далее в реактор подавали смесь 30 гр NMP и 8,7 гр ДМПК с последующим перемешиванием до получения гомогенной смеси, смесь охлаждали до +50°С, после чего в реактор вводили 55гр ТДИ.
Синтез форполимера вели при температуре 60-65°С в атмосфере азота до достижения расчетного значения остаточных изоцианатных групп 4,22% (1 час).
Далее в реактор вводили 5,3гр ТЭА, далее вели нейтрализацию при температуре 60-65°С в течение 1 часа.
Эмульгирование форполимера осуществляли в аппарате-эмульгаторе, снабженном мешалкой, системой обогрева и охлаждения, азотной линией. Для этого вводили в смеситель дистиллированную воду в количестве 410,2 гр и пеногаситель NXZ в количестве 4 гр. Температуру водной фазы поддерживали при 20-25°С. Далее, при интенсивном перемешивании воды (1000 об/мин) в аппарат в течение 5 минут вводили охлажденный до 40°С форполимер в количестве 299,1гр. Эмульгирование форполимера в воде вели в течение 10 минут при температуре 25-30°С.
5,6гр ЭДА вводили в аппарат с полиуретановой эмульсией сразу по окончании процесса эмульгирования при непрерывном интенсивном перемешивании (1000 об/мин). Через 10 минут диспергирования проводится замер рН дисперсии. При рН от 6.0 до 7.0 в аппарат вводили 18гр ОАМЕО. Далее процесс получения полиуретановой дисперсии вели при температуре 40-50°С до полного исчезновения NCO-групп (около 45 минут).
Готовую полиуретановую дисперсию сливали в герметичную стеклянную тару и проводили анализ (см. таблицу 1).
В реактор, снабженный мешалкой, системой обогрева и охлаждения, вакуумной и азотной линиями вводили 200гр полиола ППГ2000 и нагревали при непрерывном перемешивании до 93-95°С. Далее процесс обезвоживания полиола протекал в реакторе под вакуумом с остаточным давлением 20 мм рт.ст. до содержания остаточной влаги не более 0,03%.
Далее в реактор подавали смесь 30 гр NMP и 8,6 гр ДМПК с последующим перемешиванием до получения гомогенной смеси, смесь охлаждали до +5°С, после чего в реактор вводили 55гр ТДИ.
Синтез форполимера вели при температуре 60-65°С в атмосфере азота до достижения расчетного значения остаточных изоцианатных групп 4,24% (1 час).
Далее в реактор вводили 5,2 гр ТЭА, далее вели нейтрализацию при температуре 60-65 0 С в течение 1 часа.
Эмульгирование форполимера осуществляли в аппарате-эмульгаторе, снабженном мешалкой, системой обогрева и охлаждения, азотной линией. Для этого вводили в смеситель дистиллированную воду в количестве 396,6 гр и пеногаситель NXZ в количестве 4гр. Температуру водной фазы поддерживали при 20-25°С. Далее, при интенсивном перемешивании воды (1000 об/мин) в аппарат в течение 5 минут вводили охлажденный до 40°С форполимер в количестве 298,9 гр. Эмульгирование форполимера в воде вели в течение 10 минут при температуре 25-30°С.
6,8гр ЭДА вводили в аппарат с полиуретановой эмульсией сразу по окончании процесса эмульгирования при непрерывном интенсивном перемешивании (1000 об/мин). Через 10 минут диспергирования проводится замер рН дисперсии. При рН от 6.0 до 7.0 в аппарат вводили 8.8 гр ОАМЕО. Процесс получения полиуретановой дисперсии вели при температуре 40-50°С до полного исчезновения NCO-групп (около 45 минут).
Готовую полиуретановую дисперсию сливали в герметичную стеклянную тару и проводили анализ (см. таблицу 1).
Пример 3 (без применения ОАМЕО, сравнительный)
В реактор, снабженный мешалкой, системой обогрева и охлаждения, вакуумной и азотной линиями вводили 200 гр полиола ППГ2000 и нагревали при непрерывном перемешивании до 93-95°С. Далее процесс обезвоживания полиола протекал в реакторе под вакуумом с остаточным давлением 20 мм рт.ст. до содержания остаточной влаги не более 0,03%.
Далее в реактор подавали смесь 30гр NMP и 8,5 гр ДМПК с последующим перемешиванием до получения гомогенной смеси, смесь охлаждали до +50°С, после чего в реактор вводили 55 гр ТДИ.
Синтез форполимера вели при температуре 60-65 0 С в атмосфере азота до достижения расчетного значения остаточных изоцианатных групп 4,27% (1 час).
Далее в реактор вводили 5,1 гр ТЭА, далее вели нейтрализацию при температуре 60-65°С в течение 1 часа.
Эмульгирование форполимера осуществляли в аппарате-эмульгаторе, снабженном мешалкой, системой обогрева и охлаждения, азотной линией. Для этого вводили в смеситель дистиллированную воду в количестве 385 гр и пеногаситель NXZ в количестве 4 гр. Температуру водной фазы поддерживали при 20-25°С. Далее, при интенсивном перемешивании воды (1000 об/мин) в аппарат в течение 5 минут вводили охлажденный до 40°С форполимер в количестве 298,7 гр. Эмульгирование форполимера в воде вели в течение 10 минут при температуре 25-30°С.
8,0гр ЭДА вводили в аппарат с полиуретановой эмульсией сразу по окончании процесса эмульгирования при непрерывном интенсивном перемешивании (1000 об/мин). Процесс получения полиуретановой дисперсии вели при температуре 40-50°С до полного исчезновения NCO-групп (около 45 минут).
Готовую полиуретановую дисперсию сливали в герметичную стеклянную тару и проводили анализ (см. таблицу 1).
В реактор, снабженный мешалкой, системой обогрева и охлаждения, вакуумной и азотной линиями вводили 200гр полиола ППГ2000 и нагревали при непрерывном перемешивании до 93-95°С. Далее процесс обезвоживания полиола протекал в реакторе под вакуумом с остаточным давлением 20 мм рт.ст. до содержания остаточной влаги не более 0,03%.
Далее в реактор подавали смесь 30гр NMP и 9,5 гр ДМПК с последующим перемешиванием до получения гомогенной смеси, смесь охлаждали до +50°С, после чего в реактор вводили 73 гр ИФДИ.
Синтез форполимера вели при температуре 80-85°С в атмосфере азота до достижения расчетного значения остаточных изоцианатных групп 4,15% (3 часа).
Далее в реактор вводили 5,8 гр ТЭА, далее вели нейтрализацию при температуре 60-65 0 С в течение 1 часа.
Эмульгирование форполимера осуществляли в аппарате-эмульгаторе, снабженном мешалкой, системой обогрева и охлаждения, азотной линией. Для этого вводили в смеситель дистиллированную воду в количестве 439,1гр и пеногаситель NXZ в количестве 4гр. Температуру водной фазы поддерживали при 20-25°С. Далее, при интенсивном перемешивании воды (1000 об/мин) в аппарат в течение 5 минут вводили охлажденный до 40°С форполимер в количестве 318,4гр. Эмульгирование форполимера в воде вели в течение 10 минут при температуре 25-30°С.
5,9гр ЭДА вводили в аппарат с полиуретановой эмульсией сразу по окончании процесса эмульгирования при непрерывном интенсивном перемешивании (1000 об/мин). Через 10 минут диспергирования проводится замер рН дисперсии. При рН от 6.0 до 7.0 в аппарат вводили 18.5 гр ОАМЕО. Процесс получения полиуретановой дисперсии вели при температуре 40-50°С до полного исчезновения NCO-групп (около 45 минут).
Готовую полиуретановую дисперсию сливали в герметичную стеклянную тару и проводили анализ (см. таблицу 1).
В реактор, снабженный мешалкой, системой обогрева и охлаждения, вакуумной и азотной линиями вводили 200 гр полиола ППГ4000 и нагревали при непрерывном перемешивании до 93-95°С. Далее процесс обезвоживания полиола протекал в реакторе под вакуумом с остаточным давлением 20 мм рт.ст. до содержания остаточной влаги не более 0,03%.
Далее в реактор подавали смесь 30гр NMP и 8,1 гр ДМПК с последующим перемешиванием до получения гомогенной смеси, смесь охлаждали до +50°С, после чего в реактор вводили 37гр ТДИ.
Синтез форполимера вели при температуре 80-85°С в атмосфере азота до достижения расчетного значения остаточных изоцианатных групп 3,01% (2 часа).
Далее в реактор вводили 4,9гр ТЭА, далее вели нейтрализацию при температуре 60-65 0 С в течение 1 часа.
Эмульгирование форполимера осуществляли в аппарате-эмульгаторе, снабженном мешалкой, системой обогрева и охлаждения, азотной линией. Для этого вводили в смеситель дистиллированную воду в количестве 368 гр и пеногаситель NXZ в количестве 4гр. Температуру водной фазы поддерживали при 20-25°С. Далее, при интенсивном перемешивании воды (1000 об/мин) в аппарат в течение 5 минут вводили охлажденный до 40°С форполимер в количестве 280,1 гр. Эмульгирование форполимера в воде вели в течение 10 минут при температуре 25-30°С.
4,0 гр ЭДА вводили в аппарат с полиуретановой эмульсией сразу по окончании процесса эмульгирования при непрерывном интенсивном перемешивании (1000 об/мин). Через 10 минут диспергирования проводится замер рН дисперсии. При рН от 6.0 до 7.0 в аппарат вводили 12 гр ОАМЕО. Процесс получения полиуретановой дисперсии вели при температуре 40-50°С до полного исчезновения NCO-групп (около 45 минут).
Готовую полиуретановую дисперсию сливали в герметичную стеклянную тару и проводили анализ (см. таблицу 1).
В реактор, снабженный мешалкой, системой обогрева и охлаждения, вакуумной и азотной линиями вводили 200 гр полиола ППГ2000 и нагревали при непрерывном перемешивании до 93-95°С. Далее процесс обезвоживания полиола протекал в реакторе под вакуумом с остаточным давлением 20 мм рт.ст. до содержания остаточной влаги не более 0,03%.
Далее в реактор подавали смесь 45 гр NMP и 15гр ДМПК с последующим перемешиванием до получения гомогенной смеси, смесь охлаждали до +5°С, после чего в реактор вводили 71 гр ТДИ.
Синтез форполимера вели при температуре 80-85°С в атмосфере азота до достижения расчетного значения остаточных изоцианатных групп 4,88% (1 час).
Далее в реактор вводили 9гр ТЭА, далее вели нейтрализацию при температуре 60-65 0 С в течение 1 часа.
Эмульгирование форполимера осуществляли в аппарате-эмульгаторе, снабженном мешалкой, системой обогрева и охлаждения, азотной линией. Для этого вводили в смеситель дистиллированную воду в количестве 444,6гр и пеногаситель NXZ в количестве 4 гр. Температуру водной фазы поддерживали при 20-25°С. Далее, при интенсивном перемешивании воды (1000 об/мин) в аппарат в течение 5 минут вводили охлажденный до 40°С форполимер в количестве 340,1 гр. Эмульгирование форполимера в воде вели в течение 10 минут при температуре 25-30°С.
7,4 гр ЭДА вводили в аппарат с полиуретановой эмульсией сразу по окончании процесса эмульгирования при непрерывном интенсивном перемешивании (1000 об/мин). Через 10 минут диспергирования проводится замер рН дисперсии. При рН от 6.0 до 7.0 в аппарат вводили 24 гр ОАМЕО. Процесс получения полиуретановой дисперсии вели при температуре 40-50°С до полного исчезновения NCO-групп (около 45 минут).
Готовую полиуретановую дисперсию сливали в герметичную стеклянную тару и проводили анализ (см. таблицу 1).
Образцы полученных дисперсий анализировали по следующим методикам:
рН: ГОСТ 33776-2016 «Методы испытаний химической продукции, представляющей опасность для окружающей среды. Определение рН, кислотности и щелочности».
Средний размер частиц: ГОСТ Р 8.777-2011 «Дисперсный состав аэрозолей и взвесей. Определение размеров частиц по дифракции лазерного излучения».
Вязкость: ГОСТ 25271-93 «Пластмассы. Смолы жидкие, эмульсии и дисперсии. Определение кажущейся вязкости по Брукфильду».
Прочность при растяжении: ГОСТ 18299-72 «Материалы лакокрасочные. Метод определения предела прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и модуля упругости».
Адгезия: ГОСТ 15140-78 «Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии».
В таблице 1 представлены массовые и основные мольные соотношения используемых видов сырья, результаты испытаний.
Как видно из приведенных примеров, дисперсии, содержащие в структуре полиуретанмочевины алкоксисилановые группы, обладают более высокой адгезией. Клеевые составы на основе таких продуктов обладают хорошей адгезией к различным материалам без термоактивации.
содержит следующие стадии: полиольный компонент подвергают предварительному обезвоживанию в реакторе при температуре 93-95°С под вакуумом до степени содержания остаточной влаги не более 0,03% с последующей подачей смеси органической кислоты и растворителя, перемешивания при температуре 50-80°С и введения изоцианатного компонента, осуществляют синтез форполимера при температуре 25-90°С в атмосфере азота до содержания расчетного количества остаточных изоцианатных групп, затем нейтрализуют карбоксильные группы третичным амином при температуре 40-80°С в течение 0,5-3 ч, диспергируют форполимер в воде с добавлением пеногасителя, после чего вводят амин «А2», при рН в пределах 6.0-7.0 вводят амин «А1» и выдерживают до полного исчезновения NCO-групп.
2. Способ получения водной полиуретановой дисперсии по п.1, отличающийся тем, что мольное соотношение между ОН-группами полиольного компонента и органической кислоты находится в пределах 0,5/1 до 4/1, предпочтительно от 1/1 до 2/1.
3. Способ получения водной полиуретановой дисперсии по п.1, отличающийся тем, что мольное соотношение NH2/NCO варьируется в пределах от 0,5/1 до 1.5/1, предпочтительно от 0.8/1 до 1/1.
4. Способ получения водной полиуретановой дисперсии по п.1, отличающийся тем, что мольное содержание NH2-групп в смеси аминов «А1» и «А2» составляет от 10 до 100%, предпочтительно от 20 до 30%.