[发明专利]一种生态型合成革用脂肪族聚氨酯树脂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成革用材料技术领域，特别涉及一种生态型合成革用脂肪族聚氨酯树脂及制备方法。

技术背景

目前，合成革已大量取代资源不足的天然皮革，用以制作箱包、服装和鞋，以及车辆和家具的装饰等，具有广阔的发展前景。随着人们生活水平和审美情趣的提高，合成革制品不仅需要结实耐用，更要有良好的外观和触感，这对生产合成革表面处理剂的聚氨酯树脂提出了更高的要求。脂肪族ＰＵ树脂最大的特点是优良的耐黄变性能，常用于浅色高档合成革表面处理剂产品中，可赋予合成革更加耐用的性能，同时可以修饰皮革表面的外观和触感。聚氨酯合成革的生产原料主要是聚氨酯树脂。现阶段合成革用PU树脂主要为芳香族类产品，价格相对低廉，工艺也相对简单。但芳香族聚氨酯树脂中一般含有丁酮(MEK) 、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)等强极性溶剂(简称强溶剂)，在合成革生产和表面处理时，会对其底坯(贝斯) 产生腐蚀，影响合成革的手感和效果。另外，在紫外线照射下，芳香族PU树脂易被氧化形成醌亚胺式结构，导致树脂黄变，当用于浅色合成革产品时将导致产品变色。而脂肪族PU树脂，在紫外线的照射下能长时间保持稳定，且脂肪族PU树脂制成的合成革产品在强度、耐久性等方面完全可与芳香族的合成革产品媲美。随着人们对合成革的品质、品种越来越高的需求，对有优越抗紫外光功能的弱极性溶剂(简称弱溶剂) 型脂肪族树脂的需求量也越来越大，现在市场上主要以进口产品为主，国内还处于起步阶段。本申请人在多年的工作中，不断总结理论实践经验，研制出一种生态型合成革用脂肪族聚氨酯树脂及制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生态型合成革用脂肪族聚氨酯树脂及制备方法，以克服现有合成革用芳香族产品的不足。

本生态型合成革用脂肪族聚氨酯树脂由以下重量份的原料制成：聚己二酸己二醇酯二醇55-65份、六亚甲基二异氰酸酯25-35份、二乙二醇4-8份、乙二胺6-12份、辛酸亚锡0.14份、吗啉0.15-0.55份、乙酸乙酯120份、丙二醇甲醚85份、异丁醇70份、甲苯25份。

制备方法：（1）将聚己二酸己二醇酯二醇放入1000mL的四口玻璃反应釜中，升温到90℃，真空脱水1h，然后加入六亚甲基二异氰酸酯和甲苯，在70℃反应1h后，将温度降到50℃继续反应2小时取样，用二正丁胺法测预聚体NCO含量。

（2）当预聚体NCO质量分数达到预定值4.12%-11.78%后，加入二乙二醇，50℃继续反应3h，取样测NCO值，当NCO质量分数达到预定值1.84%～4.23%时降温，停止反应。

（3）将玻璃反应釜中物料降温到40℃，然后加入乙酸乙酯、异丁醇、丙二醇甲醚，并用冰水浴保温在25-35℃。搅拌均匀后，向反应釜中缓慢滴加乙二胺。当反应釜内聚合物粘度达到预定值后，停止滴加乙二胺，加入吗啉将未反应的NCO封闭，得固体质量分数为24%的生态型合成革用脂肪族聚氨酯树脂。

所述在（1）中当加入六亚甲基二异氰酸酯和甲苯后，在70℃反应1h，甲苯作为此时预聚体合成时的溶剂，可较快的促使各物质间溶解反应，又能降低成本。而后将温度降到50℃继续反应2小时，不但可以降低成本，虽然各物质间溶解反应放缓，但各物质间的溶解反应稳定而充分，得到均质的预聚体。

所述在预聚体合成时，n_NCO/n_OH是一个重要的控制指标。脂肪族PU树脂中，软段通常为聚酯或聚醚多元醇，硬段为二异氰酸酯和小分子扩链剂。在软段质量分数为55%，二次扩链温度25-35℃时，以不同n_NCO/n_OH合成了脂肪族PU树脂，结果见表1。