一种水性聚氨酯树脂制造技术

本发明专利技术涉及一种水性聚氨酯树脂，所述水性聚氨酯树脂包括以下原料组分及重量份：聚酯多元醇20～40份，聚醚多元醇60～80份，多异氰酸酯12～16份，扩链剂4～10份，成盐剂1～5份，有机铋催化剂1～2份和水200～400份；其中，聚氨酯多元醇是由聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇混合而成的，聚醚多元醇为四氟呋喃‑氧化丙烯共聚二醇，扩链剂是由乙二醇和异氟尔酮二胺的混合而成。本发明专利技术的优点在于：本发明专利技术通过调整配方中的组分以及各组分的配比，使得水性聚氨酯树脂能够耐寒，且该水性聚氨酯树脂进行服装革贴面时，贴合层具有柔软的手感、高的剥离强度及优良的耐水性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子聚合物
，特别涉及一种水性聚氨酯树脂。
技术介绍
合成革可分为聚氨酯服装革、鞋用合成革、汽车革和沙发革。不同领域对革的性能要求不尽相同，其中服装革对舒适性和功能性的要求较高。例如要求革具有较好的透气性、肉感、柔软的手感、耐水解性、耐磨耐刮性和伸展性等。此外，在开发服装革产品时，必须追求革性能和价格的平衡，以满足市场上的皮革服装要求。水性聚氨酯树脂是以水为分散介质，在加工过程中无需有机溶剂，而且产品体系中不含有有毒份NCO基团，避免了对环境的污染和对操作人员的健康危害。但是收到水性聚氨酯树脂本身的物理化学性质的限制，将其批量应用于服装革上还没有成功的先例。在现有制革生产过程中，采用水性聚氨酯树脂作为粘合层有致命的劣势。其以水为溶剂，粘合层在面层和基布之间更不利于水分的烘干，且在烘干过程中需要蒸发热较高，因此制革过程的烘烤时间延长，烘烤温度提高，造成生产效率低下。现有技术中如公开号为CN103351456A的专利技术申请公开了一种服装革用湿法聚氨酯树脂，通过设计具有特定分子结构和分子量的酯醚共聚物多元醇，同时通过先合成一种粘度及固含量的聚氨酯树脂中间体，然后将该中间体加入到最终的聚氨酯树脂中，获得了有较好柔软度、湿滑感、丰满的手感，较强的真皮感，具有服装领域所要求的耐水解、高剥离和超柔软等性能要求的产品；但是，这种聚氨酯树脂的配方中含有占配方比重50%以上的有机溶剂，生产过程及所制备的产品不能够满足环保要求。针对上述现象，专利CN105061722A公开了一种水性聚氨酯树脂，所述水性聚氨酯树脂包括以下原料组分及重量份：多元醇120-170份，多异氰酸酯10-30份，第一扩链剂4-10份，第二扩链剂0.6-2份，三乙胺2-6份，有机铋催化剂0.2-0.6份和水260-400份。本专利技术的用于服装革半干贴工艺的底料水性聚氨酯树脂，其在合成过程中与传统的水性聚氨酯异氰酸酯过量不同，在合成过程中羟基过量，直接以羟基封端。该水性聚氨酯在进行服装革贴面时，加热至半干状态进行贴面，贴出来的革手感极柔软和高的剥离强度，但这种水性聚氨酯树脂极不耐寒，不能满足低温环境要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种水性聚氨酯树脂，通过调整配方中的组分以及各组分的配比，使得水性聚氨酯树脂能够耐寒，且该水性聚氨酯树脂进行服装革贴面时，贴合层具有柔软的手感、高的剥离强度及优良的耐水性能。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种水性聚氨酯树脂，其创新点在于：所述水性聚氨酯树脂包括以下原料组分及重量份：聚酯多元醇20～40份，聚醚多元醇60～80份，多异氰酸酯12～16份，扩链剂4～10份，成盐剂1～5份，有机铋催化剂1～2份和水200～400份；其中，聚酯多元醇是由聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇混合而成的，且聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇的质量比为1.7～2.1:1；聚醚多元醇为四氟呋喃-氧化丙烯共聚二醇；扩链剂是由乙二醇和异氟尔酮二胺的混合而成，且乙二醇和异氟尔酮二胺的质量比为1:1.5～2。进一步地，所述的多异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯。进一步地，所述的成盐剂为三乙胺和乙酸的混合物，且三乙胺和乙酸的质量比为1.3～1.7:1。本专利技术的优点在于：（1）本专利技术水性聚氨酯树脂，配方中聚醚多元醇采用四氟呋喃-氧化丙烯共聚二醇，该共聚醚成本比纯聚四氢呋喃二醇便宜，而其制品性能近似于纯聚四氢呋喃二醇，进而使制得的水性聚氨酯树脂具有优良的耐寒性；同时，聚酯多元醇采用聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇混合物，扩链剂采用乙二醇和异氟尔酮二胺的混合物，通过混合物的中和，使得水性聚氨酯树脂的性能大大提升，同时，各组分通过严格的配比控制，使得水性聚氨酯树脂进行服装革贴面时，贴合层手感的柔软度、剥离强度及耐水性能都有显著的提高；（2）本专利技术水性聚氨酯树脂，多异氰酸酯选用异氟尔酮二异氰酸酯，避免了使用4,4-二苯基甲烷2-异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯，不会出现苯环在紫外线下发生异变而导致物料黄变的现象；此外，成盐剂选用三乙胺和乙酸的混合物，且三乙胺和乙酸的质量比为1.3～1.7:1，避免了碱性过强，导致水性聚氨酯树脂性能下降的现象。具体实施方式下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例1本实施例水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下原料组分及重量份：聚酯多元醇20份，四氟呋喃-氧化丙烯共聚二醇80份，异氟尔酮二异氰酸酯16份，扩链剂10份，成盐剂5份，有机铋催化剂2份和水400份；其中，聚酯多元醇是由聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇混合而成的，聚己内酯多元醇12.6份，聚碳酸酯多元醇7.4份；扩链剂是由乙二醇和异氟尔酮二胺的混合而成，乙二醇4份，异氟尔酮二胺6份；成盐剂为三乙胺和乙酸的混合物，三乙胺2.83份，乙酸2.17份。实施例2本实施例水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下原料组分及重量份：聚酯多元醇20份，四氟呋喃-氧化丙烯共聚二醇80份，异氟尔酮二异氰酸酯16份，扩链剂10份，成盐剂5份，有机铋催化剂2份和水400份；其中，聚酯多元醇是由聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇混合而成的，聚己内酯多元醇13.55份，聚碳酸酯多元醇6.45份；扩链剂是由乙二醇和异氟尔酮二胺的混合而成，乙二醇3.33份，异氟尔酮二胺6.67份；成盐剂为三乙胺和乙酸的混合物，三乙胺3.15份，乙酸1.85份。实施例3本实施例水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下原料组分及重量份：聚酯多元醇20份，四氟呋喃-氧化丙烯共聚二醇80份，异氟尔酮二异氰酸酯16份，扩链剂10份，成盐剂5份，有机铋催化剂2份和水400份；其中，聚酯多元醇是由聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇混合而成的，聚己内酯多元醇13.1份，聚碳酸酯多元醇6.9份；扩链剂是由乙二醇和异氟尔酮二胺的混合而成，乙二醇3.64份，异氟尔酮二胺6.36份；成盐剂为三乙胺和乙酸的混合物，三乙胺3份，乙酸2份。下表1为实施例1-3中聚酯多元醇中聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇，扩链剂中乙二醇和异氟尔酮，成盐剂中三乙胺和乙酸的质量比对比表格：将上述实施例1～3中的水性聚氨酯树脂按常规步骤制备聚氨酯服装革，对制得的聚氨酯服装革进行性能测试，测试结构见表2。注：1.耐寒测试按IS05423-1992、IS0-4643：1992、SATRAPM-25-1002测试，具体为-100℃下8万次测试；2.耐UV黄变按HG/T3689-2001测试；3.剥离强度按GB/T8949-1995测试；4.耐折牢度按照QB/T1646-2007标准规定进行，分别将各组试样在23℃±2℃和-10℃±2℃下，将试样正面向里折叠，观察正、反两面受折部分的变化；5.耐磨性测试方法：按照QB/T2726-2005的规定进行，荷重为1000g，选用H-22号磨轮，设定转速为500r/min，试验结束后观察受测试样表面的变化。结论：由上表可以看出，实施例1-3的水性聚氨酯树脂用于服装革时，各性能都有了显著的提高，尤其是耐寒性能，即-100℃下8万次无裂痕；此外，实施例1-3进行相互对比，可以看出，实施例3的各项测试性能均优于其他两个实施例，因而实施例3为最佳实施例。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述水性聚氨酯树脂包括以下原料组分及重量份：聚酯多元醇20～40份，聚醚多元醇60～80份，多异氰酸酯12～16份，扩链剂4～10份，成盐剂1～5份，有机铋催化剂1～2份和水200～400份；其中，聚酯多元醇是由聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇混合而成的，且聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇的质量比为1.7～2.1:1；聚醚多元醇为四氟呋喃‑氧化丙烯共聚二醇；扩链剂是由乙二醇和异氟尔酮二胺的混合而成，且乙二醇和异氟尔酮二胺的质量比为1:1.5～2。

【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述水性聚氨酯树脂包括以下原料组分及重量份：聚酯多元醇20～40份，聚醚多元醇60～80份，多异氰酸酯12～16份，扩链剂4～10份，成盐剂1～5份，有机铋催化剂1～2份和水200～400份；其中，聚酯多元醇是由聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇混合而成的，且聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇的质量比为1.7～2.1:1；...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐顺乐，
申请(专利权)人：南通万顺化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32