一种用于沙发革贝斯的水性聚氨酯及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于沙发革贝斯的水性聚氨酯及其制备方法，该水性聚氨酯包括以下重量份的原料：多异氰酸酯15‑40份；聚醚多元醇80～100份；甘氨酸改性的环氧树脂2‑6份；亲水扩链剂2‑5份；催化剂0.01‑0.5份；pH助剂1‑4.5份；乙二胺3‑8份。本发明专利技术添加甘氨酸改性环氧树脂，甘氨酸改性环氧树脂的环氧基团起到交联的作用，形成丰富的网络结构，从而加快树脂的固化成膜的速度，同时使得获得水性聚氨酯稳定性好、耐候性优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水性聚氨酯领域，具体公开了一种用于沙发革贝斯的水性聚氨酯及其制备方法。
技术介绍
目前，聚氨酯合成革得到广泛的应用并快速的发展，其特殊的结构使其具有优异的化学性质，比如独特的柔韧性、耐低温、耐磨、粘结性和高内聚能等，因此该产品在许多领域都有广泛的应用。尤其是水性聚氨酯合成革，其不仅具有上述优异的化学性质，更具有环保、无毒的性质，因而获得广大客户的喜爱。但是目前市场上的大部分水性聚氨酯制备的合成革产品的使用期只能达到3-4年，之后会出现裂纹、易剥离的现象。合成革的使用期长短会影响到整个产品的质量，尤其像沙发革类的产品。所以亟需一种用于具有良好的耐候性、剥离强度高的沙皮革的水性聚氨酯解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的缺陷，提供一种用于沙发革贝斯的水性聚氨酯及其制备方法，由该树脂获得沙发革具有较好的手感，优良的耐候性、耐折性的优点。为了实现以上目的，本专利技术通过包括以下技术方案实现的：一种用于沙发革贝斯的水性聚氨酯，包括以下重量份的原料：优选地，所述聚醚多元醇选自聚四氢呋喃醚多元醇、聚氧化丙烯多元醇的任意一种或者多种。优选地，所述多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸脂、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二环己基二异氰酸酯中任意一种或者多种。优选地，所述催化剂选自有机锌化合物、有机锡化合物、有机碱金属盐、叔胺及其盐化合物中任意一种或多种。优选地，所述有机锌化合物选自异辛酸锌、辛酸锌和乙酰丙酮锌中任意一种；所述有机锡化合物选自二丁基月桂酸锡和辛酸亚锡中任意一种；所述有机碱金属盐为乙酸钠。优选地，所述甘氨酸改性环氧树脂是由环氧树脂与甘氨酸按照(1.5-2.5)：1的摩尔比进行反应制得；其中，反应温度为50-100℃，反应pH为7-8。更优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。优选地，所述pH助剂为胺类助剂，比如三乙胺。本专利技术还提供一种用于沙发革贝斯的水性聚氨酯的制备方法，至少包括以下步骤：1)加入多异氰酸酯、聚醚多元醇，在80-90℃条件下进行预聚反应；2)加入甘氨酸改性的环氧树脂、亲水扩链剂及催化剂，在60-70℃条件下进行扩链反应。综上所述，本专利技术提供一种用于沙发革贝斯的水性聚氨酯及其制备方法，本专利技术的有益效果：本专利技术添加甘氨酸改性环氧树脂，甘氨酸改性环氧树脂的环氧基是亲水性基团，使得获得水性聚氨酯稳定性好、耐候性优良；进一步，甘氨酸改性环氧树脂采用双酚A型环氧树脂，从而提高水性聚氨酯的力学性能，提高由水性聚氨酯制得的沙发革贝斯的剥离强度。具体实施方式下面结合实施例进一步阐述本专利技术。应理解，实施例仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术的范围。本专利技术的关键在于增添了甘氨酸改性环氧树脂，氨酸改性环氧树脂的环氧基是亲水性基团，使得获得水性聚氨酯稳定性好、耐候性优良，水性聚氨酯的制品具有良好的物理机械性能。优选地，甘氨酸改性的环氧树脂为甘氨酸改性的双酚A型环氧树脂。甘氨酸改性的双酚A型环氧树脂由双酚A型环氧树脂与甘氨酸在碱性条件下反应制得。其制备具体反应过程为：将甘氨酸单体与双酚A型环氧树脂混合后，在50-100℃、pH为7-8条件下反应2-4h，获得甘氨酸改性的双酚A型环氧树脂，如反应式(1)所示。所述混合的方式可以是静置、振荡、搅拌或者超声分散，以使得甘氨酸单体与双酚A型环氧树脂充分均匀的混合。如果选择的双酚A型环氧树脂相对分子质量较低，反应温度低于50℃；双酚A型环氧树脂相对分子质量均中，反应温度控制在50-95℃之间；双酚A型环氧树脂相对分子质量较高，反应温度控制在95-100℃，甚至更高。反应式(1)中甘氨酸单体与双酚A型环氧树脂混合的摩尔比为1：(1.5-2.5)，优选地，摩尔比为1：2，1:1.5，1:2.5，下面具体实施例中均采用摩尔比为1：2制备的甘氨酸改性的环氧树脂。其中，聚醚多元醇选自聚四氢呋喃醚多元醇、聚氧化丙烯多元醇的任意一种或者多种，比如：聚丙二醇(PPG)、聚四氢呋喃醚二醇；多异氰酸酯优选二异氰酸酯，比如甲苯二异氰酸脂、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二环己基二异氰酸酯。本专利技术提供了一种用于沙发革贝斯的水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：首先，执行步骤1)，加入多异氰酸酯、聚醚多元醇，在80-90℃条件下进行预聚反应，反应时间为2-3h。然后，执行步骤2)，加入甘氨酸改性的环氧树脂、亲水扩链剂及催化剂，在60-70℃条件下进行扩链反应，反应时间为3-4h。在步骤1)、2)中，温度对反应过程的影响较大，需在反应过程中控制温度。在步骤2)中，亲水扩链剂为羧酸型扩链剂，优选为二羟甲基丙酸。在步骤2)中，甘氨酸改性的环氧树脂是作为扩链剂加入到水性聚氨酯分子结构中，环氧树脂的环氧基团，亲水基团的引入可以增加树脂的稳定性；环氧基团的引入可以形成丰富的网络结构，并加快树脂的固化成膜，提高水性聚氨酯树脂的耐高低温性、耐候性；优选地，环氧树脂采用双酚A型环氧树脂，具有良好的物理性能。最后，执行步骤3)，加入pH助剂，然后加入冰水乳化，加入乙二胺进行后扩链反应，搅拌30-50min后，获得水性聚氨酯乳液。其中，pH助剂为胺类助剂，优选为三乙胺，三乙胺为碱性，可与酸生成盐类，在本专利技术中用来中和步骤2)中扩链反应中亲水扩链剂的羧酸基团。在步骤3)中采用冰水是将后扩链反应的温度控制在低温范围，比如0℃。下面结合具体的实施例对本专利技术的技术方案进行说明。实施例1向三口烧瓶中加入75g PPG-3000、25g聚四氢呋喃醚二醇，然后加入10g二环己基甲烷二异氰酸酯、30g异佛尔酮二异氰酸酯加热至90℃进行预聚反应，反应2h；然后加入5g甘氨酸改性的环氧树脂、4g二羟甲基丙酸、0.2g辛酸锌，加热至70℃进行扩链反应，反应3h，加入三乙胺3g中和，然后加入冰水乳化，加入4g乙二胺进行后扩链反应，搅拌30min后，获得水性聚氨酯乳液。实施例2向三口烧瓶中加入75g PPG-3000、25g聚四氢呋喃醚二醇，然后加入10g甲苯二异氰酸脂、30g异佛尔酮二异氰酸酯加热至90℃进行预聚反应，反应2h；然后加入5g甘氨酸改性的环氧树脂、4g二羟甲基丙酸、0.5g二丁基月桂酸锡，加热至70℃进行扩链反应，反应3h，加入三乙胺3g中和，然后加入冰水乳化，加入8g乙二胺进行后扩链反应，搅拌30min后，获得水性聚氨酯乳液。实施例3向三口烧瓶中加入70g PPG-3000、20g聚四氢呋喃醚二醇，然后加入15g二环己基甲烷二异氰酸酯、10g异佛尔酮二异氰酸酯加热至80℃进行预聚反应，反应3h；然后加入3g甘氨酸改性的环氧树脂、3g二羟甲基丙酸、0.1g辛酸锌，加热至65℃进行扩链反应，反应4h，加入三乙胺2.3g中和，然后加入冰水乳化，加入4g乙二胺进行后扩链反应，搅拌30min后，获得水性聚氨酯乳液。实施例4向三口烧瓶中加入70g PPG-3000、20g聚四氢呋喃醚二醇，然后加入25g六亚甲基二异氰酸酯加热至80℃进行预聚反应，反应3h；然后加入3g甘氨酸改性的环氧树脂、3g二羟甲基丙酸、0.1g乙酸钠，加热至65℃进行扩链反应，反应4h，加入三乙胺2.3g中和，然后加入冰水乳化，加入5g乙二胺进行后扩链反应，搅拌30min后，获得水性聚氨酯乳液。实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于沙发革贝斯的水性聚氨酯，其特征在于：包括以下重量份的原料：多异氰酸酯15‑40份；聚醚多元醇80～100份；甘氨酸改性的环氧树脂2‑6份；亲水扩链剂2‑5份；催化剂0.01‑0.5份；pH助剂1‑4.5份；乙二胺3‑8份。

【技术特征摘要】
1.一种用于沙发革贝斯的水性聚氨酯，其特征在于：包括以下重量份的原料：多异氰酸酯15-40份；聚醚多元醇80～100份；甘氨酸改性的环氧树脂2-6份；亲水扩链剂2-5份；催化剂0.01-0.5份；pH助剂1-4.5份；乙二胺3-8份。2.如权利要求1所述的用于沙发革贝斯的水性聚氨酯，其特征在于：所述聚醚多元醇选自聚四氢呋喃醚多元醇、聚氧化丙烯多元醇的任意一种或者多种。3.如权利要求1所述的用于沙发革贝斯的水性聚氨酯，其特征在于：所述多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸脂、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二环己基二异氰酸酯中任意一种或者多种。4.如权利要求1所述的用于沙发革贝斯的水性聚氨酯，其特征在于：所述催化剂选自有机锌化合物、有机锡化合物、有机碱金属盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓磊，汪飞，赵春娥，赵曦，李维虎，戴家兵，
申请(专利权)人：合肥科天水性科技有限责任公司，兰州科天水性高分子材料有限公司，兰州科天水性科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34