[发明专利]一种水性聚氨酯粘合剂及超细纤维合成革的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性聚氨酯粘合剂的制备方法，以及水性聚氨酯粘合剂 用于离型纸及超细纤维基布的压合制备超细纤维合成革的方法，属于化工产 品及其制备方法结构技术领域。

技术背景

目前，我国已成为合成革制造大国。溶剂型聚氨酯树脂作为传统合成革 制品基层和面层的基本原料，年需求量在110万吨以上。其生产过程大多采 用甲苯、二甲苯和DMF等作为溶剂。虽然湿法生产中85％的溶剂被回收利用， 但湿法中仍有15％左右、干法中约50％的溶剂无法回收，这不仅造成了有机 溶剂的大量浪费，还势必会严重影响生态环境。水性聚氨酯树脂以水为分散 介质，具有不燃、无毒、安全、环保等优点。它的出现为制革行业从源头上 解决污染问题指明了方向。因此水性聚氨酯树脂的开发应用成了国内外研究 的热点。而且随着人们对环境保护的要求的提升，对水性树脂替代溶剂型树 脂制备合成革的呼声越来越高。欧共体最新生态标准也将有毒有害的溶剂可 使用范围有了新的界定，同时我国环保部对皮革行业的污水排放规定甲苯、 DMF含量分别在0.1mg/L、2mg/L以下。这对溶剂型合成革的生产和应用将 是巨大的考验，而对水性聚氨酯在合成革领域的发展将起到巨大的推动作用。

水性聚氨酯树脂用于合成革行业，将可实现该产业的清洁生产和安全生 产。但是就目前来说，合成革用水性聚氨酯粘合剂还达不到应用的要求。特 别是在以超细纤维为基布的干法贴面中所要求的性能更高。在干法制革中采 用干法移膜造面工艺，即将已经制备好的水性浆料以一定的厚度均匀地涂于 离型纸上，烘干后将形成与离型纸花纹相反花纹的涂膜。然后用水性树脂粘 合层将基布和离型纸上的面层粘合在一起，烘干熟化后将离型纸和革样剥离 制得一定花纹的样品。在制备超细纤维基布的合成革中的难点就是粘合层的 粘合。在传统的溶剂型干法制革中一般可采用干贴、半干贴及湿贴均可。而 对于水性粘合剂来说，只能采用半干贴及湿贴。但是在大生产中如果采用湿 贴则离型纸和基布之间由于粘合剂初粘力较低粘合不牢而可能产生侧移使得 形成无法修复的褶皱而造成不合格品，那么只能采用半干贴则，但是需要把 握一个烘干的时机，烘干的时间短了长了均得不到较好得粘合效果。在超细 纤维基布的干法贴面中就更难把握这个工艺。目前的水性聚氨酯粘合剂即使 采用半干贴也很难达到这种效果，主要表现在最终粘合力极差，对超细纤维 基层无法粘合。

发明内容

本发明目的在于解决上述已有技术存在的超细纤维基布的半干贴工艺中 粘合剂粘合效果不佳的问题，提供一种适用于以超细纤维为基布的合成革用 高固含量水性聚氨酯粘合剂，该粘合剂具有较好的初粘性、拉伸强度、断裂 伸长率、回弹性以及较高的最终粘结强度且节能环保，同时提供采用该水性 聚氨酯粘合剂的超细纤维合成革的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种水性聚氨酯粘合剂的制备方法，其特殊之处在于包括以下步骤：

聚酯多元醇+异氰酸酯+亲水性扩链剂+小分子扩链剂+胺类环保型催化剂→ 亲水型的水性聚氨酯预聚体→+中和剂→水性聚氨酯乳液→+胺类扩、 链剂+增稠剂+消泡剂+流平剂→水性聚氨酯粘合剂。

采用上述水性聚氨酯粘合剂的超细纤维合成革的制备方法，其特殊之处 在于包括以下步骤：

聚酯多元醇+异氰酸酯+亲水性扩链剂+小分子扩链剂+胺类环保型催化剂→ 亲水型的水性聚氨酯预聚体→+中和剂→水性聚氨酯乳液→+胺类扩 链剂+增稠剂+消泡剂+流平剂→水性聚氨酯粘合剂→在离型纸上涂水性 聚氨酯乳液→干燥→在离型纸上涂水性聚氨酯粘合剂→超细纤维 基布和离型纸压合→超细纤维合成革。

具体步骤如下：

1、亲水性聚氨酯预聚体的合成

在装有机械搅拌、氮气、温度控制仪、冷凝回流装备的四口圆底烧瓶中 加入聚酯多元醇、异氰酸酯、亲水性扩链剂，混合搅拌然后加热升温至80～ 90℃，保温3～4h，再加入小分子扩链剂、胺类环保型催化剂，调节温度， 使温度在60～69℃之间，保温3～4h，反应中添加适量稀释溶剂以调节粘 度，形成异氰酸酯封端的亲水性聚氨酯预聚体；

所述聚酯多元醇的水分质量百分含量在0.05％以下；

所述异氰酸酯占合成亲水性聚氨酯预聚体质量总量的10～30％，聚酯多 元醇占合成亲水性聚氨酯预聚体质量总量的40～80％；