[发明专利]用于人造合成革与涂料的改性水性聚氨酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成革用改性水性聚氨酯树脂及其制备方法，更具体地说是一种用于人造合成革与涂料的改性水性聚氨酯及其制备方法。

背景技术

目前全国和涂料合成革用聚氨酯树脂基本为溶剂型聚氨酯树脂。这些产品的使用会造成人员健康、环境污染、存储运输安全等各种危害，也不符合全球低碳经济、节能减排、绿色环保的经济环境，更不满足经济全球一体化的要求。发展和使用环境友好材料做溶剂的水性聚氨酯树脂替代目前的溶剂型树脂是不可逆转的。

目前德国、意大利、美国、日本等已在涂料上基本普及使用水性聚氨酯树脂，我国也开始推广使用水性聚氨酯树脂涂料，合成革行业也是如此。我国由于水性聚氨酯树脂发展比较迟，目前未经改性的水性聚氨酯树脂还不能满足合成革与涂料行业的技术需求。目前我国已有许多改性的水性聚氨酯产品，如专利号CN101348554、CN1884335、CN1854165、CN1611522等等。这些产品尽管使用的原料和生产工艺有所不同，但产品的使用性和物化指标都与传统产品有差距。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足，而提供一种生产工艺简单、原料简单易购、成本低、效果好的用于人造合成革与涂料的改性水性聚氨酯及其制备方法，以取代现有的溶剂型聚氨酯树脂。产品抗张强度大、粘附力强、耐水、耐溶剂、耐刮性好。手感、触感柔和。本发明的产品具有优良的综合性能和突出的环保性，可用于涂料和人造合成革制造。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种用于人造合成革与涂料的改性水性聚氨酯，配方是聚己二酸多元醇N210分子量1000为1～18％，聚己二酸酯多元醇N220分子量2000为0～17％，甲苯二异氰酸酯TDI为7.5～9.5％，二羟甲基丙酸1.8～2.0％，三羟甲基丙烷0.1～0.18％，辛酸亚锡0.01％，1.4-丁二醇0.8～1.2％，三乙胺1.3～1.5％，异佛尔酮二胺为0.9～1.4％，纳米二氧化硅0.3～0.6％和羟基聚醚改性硅氧烷羟值56分子量1000的0.5～0.8％，其余为去离子水，上述比例均为质量百分比。

作为优选，聚己酸酯多元醇N210为18％，甲苯二异氰酸酯TDI为9.5％，二羟甲基丙酸2％，三羟甲基丙烷0.1％，辛酸亚锡0.01％，纳米二氧化硅为0.33％，1.4-丁二醇1.1％，三乙胺1.6％，羟基聚醚改性硅氧烷羟值56分子量1000为0.5％，异佛尔酮二胺为1.1％，其余为去离子水。

作为优选，聚己二酸酯多元醇N210分子量1000为10％，聚己二酸酯多元醇N220分子量2000为9.2％，甲苯二异氰酸酯TDI为8.4％，二羟甲基丙酸1.9％，1.4-丁二醇0.8％，三羟甲基丙烷0.15％，异佛尔酮二胺为1.3％，羟基聚醚改性硅氧烷羟值56分子量1000为0.7％，三乙胺1.5％，纳米二氧化硅为0.4％，辛酸亚锡0.01％，其余为去离子水。

作为优选，聚己二酸酯多元醇N210分子量1000为7.7％，聚己二酸酯多元醇N220分子量2000为12.4％，甲苯二异氰酸酯TDI为8％，辛酸亚锡为0.01％，二羟甲基丙酸1.9％，1.4-丁二醇0.9％，三乙胺1.5％，三羟甲基丙烷0.17％，异佛尔酮二胺为0.9％，羟基聚醚改性硅氧烷羟值56分子量1000为0.8％，，纳米二氧化硅为0.5％，其余为去离子水。

作为优选，聚己二酸酯多元醇N210分子量1000为4.4％，聚己二酸酯多元醇N220分子量2000为17％，甲基二异氰酸酯TDI为7.5％，辛酸亚锡为0.01％，三羟甲基丙烷0.16％，纳米二氧化硅为0.4％，二羟甲基丙酸1.8％，1.4-丁二醇0.9％，三乙胺1.4％，，异佛尔酮二胺为0.9％，羟基聚醚改性硅氧烷羟值56分子量1000为0.7％，其余为去离子水。

本发明所述的用于人造合成革与涂料的改性水性聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：先将聚己二酸酯多元醇120℃负压0.085Mpa真空脱水1小时，降温到60℃加甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷85～95℃聚合3小时，再加二羟甲基丙酸，辛酸亚锡、纳米二氧化硅70～80℃反应2小时，再加1.4-丁二醇、羟基聚醚改性硅氧烷70～85℃反应3小时，冷却到40℃以下加三乙胺中和。10分钟后加去离子水3000转/分钟乳化分散10分钟，再加异佛尔酮二胺扩链分散40分钟即得固含量35％左右的改性水性聚氨酯。

本发明的作用机理是：

利用聚己二酸酯多元醇做聚氨酯软段，调节分子量、软硬和手感。