[发明专利]高透湿聚氨酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯的制备方法，尤其是一种高透湿聚氨酯的制备方法。

背景技术

聚氨酯即由多异氰酸酯与多元醇反应而形成的以氨基甲酸酯重复的结构单元。聚氨酯树脂具有软硬度可调、耐磨、耐溶剂、耐低温及与大多数材料有粘结性等特点。

聚氨酯树脂疏水性很强，既不溶于水中，也很难分散于水中，而异氰酸酯基团与水的反应活性很大，所以直接制备水性聚氨酯很难实现。因此，要制取水性聚氨酯，首先要在聚氨酯大分子链上引入亲水基团，然后将其分散于水中，制得水分散聚氨酯。为了提高水性聚氨酯涂层的性能，可在上述体系中引入封闭剂，即封闭剂与预聚体中的部分异氰酸基反应生成氨酯键，而氨酯键在加热的条件下又裂解生成异氰酸酯（解封闭），再与织物上的羟基反应生成聚氨酯，这样就增加了聚氨酯涂层与织物的结合力。

涂层整理是一种新型的整理工艺，它能赋予织物许多特定的功能，如拒水、透气、透湿、防风、防钻绒、防油、防辐射和阻燃等特性。还可以对织物进行特种高级整理。例如：单面染色、闪光效应以及混色效应。因此，涂层整理技术得到了长足发展。

涂层整理所用的涂层剂主要有：天然及合成橡胶、聚氯乙烯、硅酮弹性体、聚丙烯酸酯、聚氨酯等。在精细涂层加工中，主要采用后述两种材料。在我国，精细涂层织物普遍使用聚丙烯酸酯类。由于聚丙烯酸酯涂层剂涂层有表面粗糙、弹性较差，低温易脆裂等缺点，故该类涂层仅适用于中低档涂层织物。而聚氨酯涂层剂则有优良的耐磨、耐寒、耐溶剂和弹性好等优点，因此，聚氨酯涂层特别适宜于寒冷地区的服装织物以及中高档涂层织物的整理。对于聚氨酯涂层剂，一般分为溶剂型聚氨酯涂层剂以及水分散型聚氨酯涂层剂，溶剂型聚氨酯涂层剂有易燃、毒气、环境污染等缺陷，因而近年来的研究主要集中于水分散型聚氨酯涂层剂。

发明内容

本发明提供一种高透湿聚氨酯的制备方法，用该高透湿聚氨酯涂覆织物后，涂层织物具有良好的透湿性，同时对环境温度具有较强的响应能力。

为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案：

一种高透湿聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：将计量的聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇和聚丙二醇加入反应容器中，对反应容器抽真空到1.33kPa并加热至110-120℃，脱水1-1.5小时；冷却至75摄氏度左右，加入TDI、二月桂酸二丁基锡进行1.5-2.5小时的预聚反应，采用红外测定-NCO基团含量的方法控制预聚反应时间，预聚反应结束后，将所获得的预聚体降温至50-60摄氏度，采用1.4-丁二醇于该温度下进行1.5-2小时的扩链反应，使得预聚体的预聚物分子不断加长；然后加入计量的二羟甲基丁酸，在扩链后的预聚物分子中引入羧基，再加入中和剂KOH溶液，使得羧基被中和成盐，然后在搅拌下加入去离子水，获得固含量不低于20%的水分散聚氨酯乳液。

根据以上的技术方案，可以实现以下的有益效果：

本发明采用聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇和聚丙二醇作为多元醇与TDI在二月桂酸二丁基锡的催化作用下聚合成聚氨酯的预聚体，因此，本发明能够对环境温度具有较强的响应能力，同时用该高透湿聚氨酯涂覆织物后，涂层织物具有良好的透湿性。

具体实施方式

以下将结合实施例详细地说明本发明的技术方案。

本发明所述高透湿聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：将计量的聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇和聚丙二醇加入反应容器中，对反应容器抽真空到1.33kPa并加热至110-120℃，脱水1-1.5小时；冷却至75摄氏度左右，加入TDI、二月桂酸二丁基锡进行1.5-2.5小时的预聚反应，采用红外测定-NCO基团含量的方法控制预聚反应时间，预聚反应结束后，将所获得的预聚体降温至50-60摄氏度，采用1.4-丁二醇于该温度下进行1.5-2小时的扩链反应，使得预聚体的预聚物分子不断加长；然后加入计量的二羟甲基丁酸，在扩链后的预聚物分子中引入羧基，再加入中和剂KOH溶液，使得羧基被中和成盐，具有亲水性，然后在搅拌下加入去离子水，进行分散乳化成为水乳液，即得固含量不低于20%的水分散聚氨酯乳液。