1.一种羧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,步骤如下:
第一步:合成羧基化纳米纤维素晶须:
首先将微晶纤维素真空干燥,再将微晶纤维素、四甲基哌啶氮氧化物、溴化钠加入次氯酸钠溶液中,其中,次氯酸钠溶液质量分数10-20%;20-30℃下搅拌反应,反应过程中加入氢氧化钠溶液控制pH在10.5-11.5之间,至pH的值不再变化时终止反应,反应后的混合液离心、乙醇洗涤后,烘箱干燥得到羧基化纳米纤维素晶须;
所述的微晶纤维素、四甲基哌啶氮氧化物、溴化钠质量比为1:0.025:0.25,每1g微晶纤维素对应加入100-200mL的次氯酸钠溶液;
第二步:将异佛尔酮二异氰酸酯、蓖麻油干燥后,依次加入反应釜中,再加入羧基化纳米纤维素晶须,通入保护气氮气,升温至80~85℃下搅拌反应,得到水性聚氨酯预聚体;所述的羧基化纳米纤维素晶须相对于水性聚氨酯预聚体的质量分数为0.125-1.000%;所述的原料异佛尔酮二异氰酸酯与多元醇蓖麻油的摩尔比为1.2~1.7;
第三步:先将扩链剂2,2-二羟甲基丙酸、催化剂辛酸亚锡溶于N,N二甲基吡咯烷酮中,再将其加入第二步制备得到的水性聚氨酯预聚体中,在77~88℃温度下反应5-6小时,反应过程中加入丙酮控制体系的粘度;
第四步:待第三步得到的反应体系降温至35-40℃,加入三乙胺,保温搅拌50~60分钟,待反应结束后,降至室温;
第五步:将乙二胺加入其自身重量120-130倍的去离子水中,搅拌均匀,得到乙二胺溶液;
第六步:将第四步的体系在反应釜中冷却至12~16℃,加入第五步的乙二胺溶液,以
1900-1950转/分剪切乳化25-35分钟,得到羧基化纳米纤维素晶须改性的水性聚氨酯乳液。
2.如权利要求1所述的羧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,第三步中,所述的N,N二甲基吡咯烷酮、2,2-二羟甲基丙酸、三乙胺、辛酸亚锡摩尔比为
3:2:2:0.25。
3.如权利要求1或2所述的羧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,所述的蓖麻油羟值为160~165mgKOH/g,平均官能度为2.5~2.8。
4.如权利要求1或2所述的羧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,所述的第一步中真空干燥温度为50-60℃,烘箱干燥温度为60-70℃;所述的第二步中干燥温度为95-100℃。
5.如权利要求3所述的羧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,所述的第一步中真空干燥温度为50-60℃,烘箱干燥温度为60-70℃;所述的第二步中干燥温度为95-100℃。
6.如权利要求1或2或5所述的羧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,所述的第一步中转速12000-13000转/分;所述的第二步中转速为550~650转/分;所述的第一步中转速为500-600转/分。
7.如权利要求3所述的羧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,所述的第一步中转速12000-13000转/分;所述的第二步中转速为550~650转/分;所述的第一步中转速为500-600转/分。
8.如权利要求4所述的羧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,所述的第一步中转速12000-13000转/分;所述的第二步中转速为550~650转/分;所述的第一步中转速为500-600转/分。