[发明专利]阳离子水性聚氨酯、真皮封底树脂和真皮涂层的制备方法

说明书

本发明涉及一种阳离子水性聚氨酯、真皮封底树脂和真皮涂层的制备方法，属于高分子材料制备领域。本发明通过将季铵化中和反应与酸中和反应相结合，同时进一步辅以迈克尔加成反应进行后扩链，提高合成过程中阳离子亲水扩链剂的反应程度，制备了一种柔软型脂肪族体系的阳离子水性聚氨酯，该阳离子水性聚氨酯的耐黄变等级≥3级，模量较低为0.5～1MPa，断裂强度在5～10MPa，伸长率在1000～1500％；该阳离子水性聚氨酯添加其他增效剂制得封底树脂，将封底树脂喷涂在真皮上经过梯度加热烘干赋予真皮封底层较好的耐挠曲柔顺性，经摔打后真皮的表面纹路清晰细腻，可作为中高档真皮封底层树脂使用。

技术领域

本发明涉及高分子材料制备领域，尤其涉及一种面向真皮涂饰用的阳离子水性聚氨酯的制备方法和由阳离子水性聚氨酯制备真皮涂层的方法。

背景技术

随着人们生活品质要求的不断提高，各国的环保法规对功能涂饰材料的要求也愈加严格，水性聚氨酯功能涂饰材料因具有无污染、运输安全、工作环境好、安全价廉等特点，使其得以在皮革、家具、建筑、纺织、汽车、印刷乃至医药等行业得到广泛运用。其中，阳离子水性聚氨酯因带有正电荷，对皮革的毛发纤维及纺织合成纤维有着较好的键合作用，且在反应过程中无需借助渗透剂就可被织物或真皮吸收。与阴离子水性聚氨酯相比，阳离子作为涂饰剂得到的产品更加柔软、自然，并且可以增进纤维强度，填充皮革缺陷。但正是由于其正电荷作用使其亲水性过高，导致胶膜耐水性差且不易干燥、耐温差，同时市售产品主要以芳香族体系为主，存在不耐黄变，手感偏硬等问题，进而限制了其在中高档真皮涂饰制品及其他关键产业领域中的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种脂肪族阳离子聚氨酯树脂及真皮涂层的制备方法，其应用性能可满足家居、服装用中高档真皮封底涂层的应用需求。

为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：

一种阳离子水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：

S1、分别称取30～100质量份的聚醚型有机多元醇、5～20质量份的聚酯型有机多元醇、3～10质量份的蓖麻油，依次加入到反应装置中，在85～95℃真空脱水0.5～1h后，降温至45～55℃；在反应装置中继续加入35～75质量份的多异氰酸酯和0.1～5质量份的催化剂，在75～90℃下反应2～3h，降温至30～60℃，得到第一阶段预聚体；

S2、将阳离子亲水扩链剂与丙酮或丁酮按照1：(3～4.5)的重量比混合，制得阳离子亲水扩链剂溶液，从中取出3～20质量份，使用恒压漏斗滴加到步骤S1的反应装置中，滴加时间为0.5～1h，保温反应3～5h，同时加入1～15质量份的非离子扩链剂及0.1～8质量份的内交联剂，反应2～5h，得到第二阶段预聚体；

S3、待上述主体反应结束后，在第二阶段预聚体中加入100～150质量份的丙酮进行稀释降粘并加入1～3质量份外交联剂，在40～50℃反应2～3min，然后同时加入7～12质量份的酸中和剂及3～5质量份的季铵化中和剂中和3～5min，中和度为1～1.5倍，得到最终的反应预聚体；

S4、将最终的反应预聚体在IKA分散机的高速剪切作用下与350～550质量份冰水混合乳化，乳化过程中加入1～5质量份的迈克尔加成聚合物后扩链剂，继续搅拌15～20min后，在40～55℃下脱除丙酮，制得稳定的阳离子水性聚氨酯。

上述阳离子水性聚氨酯的制备方法优选的，所述聚醚型有机多元醇优选用高活性、高耐水性的聚醚型有机多元醇，具体的为聚四氢呋喃醚二醇、四氢呋喃共聚物二醇、四氢呋喃-氧化乙烯共聚二醇、聚醚三醇、羟丙基四氢呋喃三醇中的一种或两种及以上的混合物。

上述聚醚型有机多元醇优选的，所述聚醚有机多元醇的分子量可更具体的筛选为1000～4000。

上述阳离子水性聚氨酯的制备方法优选的，所述聚酯型有机多元醇选自液态或固态聚碳酸酯二醇中的一种或两种及以上的混合物。