[发明专利]一种高剥离强度、耐水解的湿式聚氨酯树脂及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种合成革用热塑性聚氨酯树脂及其制备方法，具体地说是一种高剥离强度、耐水解的湿式聚氨酯树脂及其制备方法。

二、背景技术

聚氨酯树脂在合成革方面的应用主要体现在服装，箱包，鞋，家具，汽车等多个领域，虽然革用聚氨酯树脂的发展已经有几十年的历史，但在国内却是处于刚刚起步的发展阶段，近年来发展速度有逐渐加快的趋势。面对市场需求的逐渐加大对技术发展及更新提出了更高的要求。例如，对于某些物性要求较高的领域，如鞋类等领域，对于剥离强度、耐水解等物性的要求较高，这就要求聚氨酯树脂具有相应的性质。目前，市场上出现的许多聚氨酯树脂，在剥离强度、耐水解等方面还存在一定差距，从而使生产出来的产品存在一些缺陷。

三、发明内容

本发明旨在提供一种高剥离强度、耐水解的湿式聚氨酯树脂及其制备方法，所要解决的技术问题是提高聚氨酯树脂的剥离强度以及耐水解性能。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明高剥离强度、耐水解的湿式聚氨酯树脂的原料构成为：

异氰酸酯；

多元醇化合物；

二元醇扩链剂；

有机锡类或有机铋类催化剂，用量为多元醇化合物质量的0.001-0.05%；

负催化剂磷酸，减缓和稳定反应，添加量为原料总质量的0-0.001%；

反应终止剂甲醇，添加量为原料总质量的0.005-0.015%；

助剂：表面活性剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、耐候稳定剂、防水分解剂、防粘剂中的一种或几种，助剂总添加量为原料总质量的0.1-2%；

所述异氰酸酯中的异氰酸根与羟基的摩尔量之比为1-0.90:1；所述羟基为多元醇化合物和二元醇扩链剂中的羟基之和；

所述多元醇化合物和所述二元醇扩链剂的摩尔比为1:3-5。所述二醇扩链剂的添加量占原料总重量的l-10%。

所述异氰酸酯为4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）；

所述多元醇化合物选自聚酯多元醇和聚醚多元醇，聚酯多元醇与聚醚多元醇的质量比为1.3-2:1，其中耐水解多元醇占所述多元醇化合物的质量百分比不小于20%，以保证较强的耐水解性；所述聚酯多元醇选自普通聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇中的一种或几种，所述聚醚多元醇选自聚四氢呋喃多元醇和/或聚氧化丙烯多元醇；所述耐水解多元醇选自聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚醚多元醇中的一种或几种；

所述普通聚酯多元醇主要是指己二酸系聚酯多元醇，如聚己二酸乙二醇酯二元醇，聚己二酸丁二醇酯二元醇等，普通聚酯多元醇的耐水解性能明显低于聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇等多元醇化合物。

所述二元醇扩链剂选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇中的任意一种或两种，若为两种时，两者的摩尔比例0.1:1~10:1。

所述多元醇化合物的数均分子量为500-4000。

所述多元醇化合物的数均分子量为1000-2000。

所述抗氧化剂的添加量为原料总质量的0-0.3%。

本发明高剥离强度、耐水解的湿式聚氨酯树脂的制备方法，按以下步骤操作：

a、将10-20%的异氰酸酯、80-90%的多元醇化合物和抗氧化剂加入溶剂二甲基甲酰胺（DMF）中于75-85℃反应1-2h，链段规整的软段得以初步形成，反应液的固含量控制在40-50%；异氰酸酯中的异氰酸根与多元醇化合物中的羟基的摩尔量之比为0.80-0.90：1；抗氧化剂的添加量为原料总质量的0-0.1%；步骤a采用定量预聚的方法，形成结构相对规整的链段结构，对成革加工和稳定的高剥离强度起到关键作用；

b、向反应液中加入5-15%的多元醇化合物和15-30%的二元醇扩链剂，补加15-20%的异氰酸酯进行预聚反应，补加的异氰酸酯中异氰酸根与多元醇化合物中羟基的摩尔量之比为0.90-1.1：1，在催化剂的存在下于75-85℃反应1-3h得到预聚物，即形成软链段中嵌段部分硬段构成软硬段的增容效果，预聚物固含量通过补加DMF控制在45-60%，粘度控制在30000-70000cps/75℃；