本发明专利技术公开了一种无塑感无溶剂聚氨酯树脂及其制备方法与应用，通过高分子量聚醚二元醇、三元醇、固液态扩链剂、催化剂、光稳定剂、热稳定剂、开孔剂、无溶剂色浆、去离子水等反应制成的A组分以及聚醚二元醇、三元醇、芳香族异氰酸酯、磷酸等制备成的B组分混合制备并应用到服装革中去，得到无塑感无溶剂聚氨酯服装革，所得成品具有极佳的触感、剥离强度以及低温柔韧性，大大超过目前服装革性能要求。除了物理性能优异外，本发明专利技术采用不含任何有机溶剂的树脂来制备服装革，工艺简单，生产过程中避免任何有机溶剂的投入，所得服装革产品中VOC极低，完全符合环保要求。
A non plastic solvent free solvent polyurethane resin and its preparation and Application
【技术实现步骤摘要】
一种无塑感无溶剂聚氨酯树脂及其制备方法与应用
本专利技术涉及服装革材料领域，尤其涉及一种无塑感无溶剂聚氨酯树脂及其制备方法与应用。
技术介绍
服装革分为聚氨酯服装革和PVC服装革，其中聚氨酯服装革根据其使用聚氨酯类型的不同又分为溶剂型聚氨酯服装革、水性聚氨酯服装革和无溶剂聚氨酯服装革。水性聚氨酯服装革和无溶剂聚氨酯服装革在生产过程中无溶剂排放且成品中也无溶剂残留，属于全环保型产品。据中国塑料工业协会合成革分会统计数据，2016年我国服装革销量约6.5亿平方米，树脂用量约35万吨，其中溶剂型PU服装革4.5亿平方米，树脂用量20万吨，PVC服装革约2亿平方米，PVC树脂用量约15万吨。服装革由于需要跟身体接触，对手感要求非常高，摸起来不能有塑料感，要求达到类似于婴儿皮肤的触感。溶剂型聚氨酯服装革性能优异，触感极佳，但其面料及发泡层均含有大量的对人体有害溶剂DMF，生产过程中对空气及水污染严重，且DMF在成品革中无法完全脱出，产品有溶剂味道，对人体健康有害。PVC服装革是通过PVC对纤维基布进行涂层，需要添加大量的增塑剂及其他助剂来降低塑感，但所得服装革具有气味大、增塑剂易迁移到表面等严重缺陷；尤其是使用邻苯二甲酸酯类的增塑剂，对人体具有慢性的生殖毒性，因此随着环保的要求越来越严格以及人们对健康生活的追求越来越高，溶剂型聚氨酯服装革和PVC服装革都有被逐渐被淘汰趋势。水性聚氨酯服装革的面层、发泡层及粘结层树脂目前均采用水性聚氨酯树脂，由于结构关系，其产品触感非常的好，但表面耐磨、耐刮、物理性能均与溶剂型聚氨酯服装革和PVC服装革有很大差距，且价格昂贵，难以推广。无溶剂聚氨酯服装革由于其交联结构，具有溶剂型聚氨酯服装革的物理性能优势，同时又具有水性聚氨酯服装革的环保性，正是由于其不含溶剂也未添加增塑剂，因此具有一定的塑感，其触感较溶剂型/水性聚氨酯服装革尚有一定的差距。因此如何开发一种无塑感的无溶剂聚氨酯树脂将其应用到服装革中去值得研究。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决现有技术中所存在的问题，本专利技术提出了一种具有优异的低温柔韧性以及剥离强度、生产工艺简单，无任何有机溶剂，所得成品中VOC含量极低，复合环保要求的无塑感无溶剂聚氨酯树脂及其制备方法与应用。技术方案：为达以上目的，本专利技术采取以下技术方案：一种无塑感无溶剂聚氨酯树脂，包括质量比例为1:1-2:1的A组分和B组分；其中所述A组分以质量百分比计算包括如下原料：高分子量聚醚二元醇35.0％-55.0％、高分子量聚醚三元醇38.0％-60.5％、液体扩链剂0.5％-5.0％、固态扩链剂0.5％-1.0％、去离子水1.0％-2.8％、催化剂0.6％-1.0％、稳定剂0.5％-1.0％、开孔剂0.5％-1.0％、无溶剂色浆0.5％-3.0％；所述B组分以质量百分比计算包括如下原料：聚醚二元醇30.0％-40.0％、聚醚三元醇5.0％-15.0％、芳香族异氰酸酯45.0％-60.0％、H3PO40.1％-0.2％。在一些实施方式中，所述高分子量聚醚二元醇选自分子量为4000的普通聚醚二元醇、分子量为8000的普通聚醚二元醇中的一种或两种混合。在一些实施方式中，所述高分子量聚醚三元醇选自分子量为6000的普通聚醚三元醇、分子量为7500的普通聚醚三元醇中的的一种或两种混合。在一些实施方式中，所述液体扩链剂选自乙二醇、丙二醇、1，4丁二醇中的一种或多种混合；所述固态扩链剂选自1，6己二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或多种混合。在一些实施方式中，所述催化剂选自三亚乙基二胺Dabco33LV及Tegoamin-33、二甲基乙醇胺DMEA、TEGOKAT722、TEGOCAT716、BICAT8108、BICAT8220、BorchiKat24、BorchiKat243中的一种或多种混合。在一些实施方式中，所述稳定剂为B75、B97、UV-9、UV-24、UV-49、UV-531、UV-328、抗氧剂264、抗氧剂1076、亚磷酸三苯酯中的一种或多种混合。在一些实施方式中，所述开孔剂为DabcoDC193、NiaxL5305、DacoDC5169、DabcoDC5258、DabcoDC3042、DabcoDC3043、DabcoDC198中的一种或多种混合。在一些实施方式中，所述聚醚二元醇为分子量为1000的聚四氢呋喃二元醇、分子量为2000的聚四氢呋喃二元醇、分子量为3000的聚四氢呋喃二元醇、分子量为1000的普通聚醚二元醇、分子量为2000的普通聚醚二元醇中的一种或多种混合；所述聚醚三元醇为分子量为4800的普通聚醚三元醇、分子量为5000的普通聚醚三元醇中的一种或两种混合。在一些实施方式中，所述芳香族异氰酸酯选自MDI、液化MDI、聚合MDI、TDI中的一种或多种混合。本专利技术还公开了上述一种无塑感无溶剂聚氨酯树脂的制备方法与应用，包括如下步骤：(1)A组分的制备：将高分子量聚醚二元醇、高分子量聚醚三元醇、液体扩链剂投入反应釜，升温到50-70℃，加入固态扩链剂搅拌均匀，降温到30-40℃加入催化剂、稳定剂、开孔剂、无溶剂色浆搅拌均匀后，测定当前水含量，再根据所需水含量补加去离子水搅拌均匀，合格后出料，密封包装待用；(2)B组分的制备：将芳香族族异氰酸酯及H3PO4投入到反应釜搅拌均匀，分批投入聚醚二元醇、聚醚三元醇、升温到70-75℃，保温2-3h，测定NCO％值是否处于12.0％-16.0％的合格范围，合格后出料，密封包装待用；(3)应用于服装革上的方法：首先在离型纸上刮涂无溶剂环保聚氨酯汽车革面层树脂，涂布量为100g/m2，烘干后将步骤(1)制备的A组分、步骤(2)制备的B组分按质量比1:1～2:1混合均匀，刮涂150-250μm，涂覆于面层树脂上，100-120℃烘箱烘至五成干，将基布直接贴合到发泡层上，经压辊压后放烘箱熟化3-4min即可得到无塑感无溶剂聚氨酯服装革。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)采用高分子量聚醚发泡，具有自增塑效果，泡沫硬度为零，无塑感，低温不变硬；2)通过全水发泡，配合合适的开孔剂及匀泡剂，所得发泡层全开孔，由于其微孔作用使得产品的手感极佳且透气性优良；3)本专利技术制备的无塑感无溶剂树脂属于双组份交联型体系，应用到服装革中去，其服装革物理性能远超过PVC服装革及传统溶剂型或水性聚氨酯服装革，且具有极佳的耐溶剂性能；4)采用无塑感无溶剂的发泡层树脂搭配无溶剂环保聚氨酯汽车革面层树脂使用，在生产过程中无任何有机溶剂排放，所得服装革中不含任何有机溶剂，VOC含量极低；5)本专利技术配合无溶剂环保聚氨酯汽车革面层树脂使用时无需粘结层树脂，减少了生产工艺流程，降低了生产及原料成本，同时无任何有机溶剂排放。具体实施方式一种无塑感无溶剂聚氨酯树脂，包括质量比例为1:1-2:1的A组分和B组分；其中所述A组分以质量百分比计算包括如下原料：高分子量聚醚二元醇35.0％-55.0％、高分子量聚醚三元醇38.0％-60.5％、液体扩链剂0.5％-5.0％、固态扩链剂0.5％-1.0％、去离子水1.0％-2.8％、催化剂0.6％-1.0％、稳定剂0.5％-1.0％、开孔剂0.5％-1.0％、无溶剂色浆0.5％-3.0％；所述B组分以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无塑感无溶剂聚氨酯树脂，其特征在于包括质量比例为1:1‑2:1的A组分和B组分；其中所述A组分以质量百分比计算包括如下原料：高分子量聚醚二元醇35.0％‑55.0％、高分子量聚醚三元醇38.0％‑60.5％、液体扩链剂0.5％‑5.0％、固态扩链剂0.5％‑1.0％、去离子水1.0％‑2.8％、催化剂0.6％‑1.0％、稳定剂0.5％‑1.0％、开孔剂0.5％‑1.0％、无溶剂色浆0.5％‑3.0％；所述B组分以质量百分比计算包括如下原料：聚醚二元醇30.0％‑40.0％、聚醚三元醇5.0％‑15.0％、芳香族异氰酸酯45.0％‑60.0％、H3PO4 0.1％‑0.2％。
【技术特征摘要】
1.一种无塑感无溶剂聚氨酯树脂，其特征在于包括质量比例为1:1-2:1的A组分和B组分；其中所述A组分以质量百分比计算包括如下原料：高分子量聚醚二元醇35.0％-55.0％、高分子量聚醚三元醇38.0％-60.5％、液体扩链剂0.5％-5.0％、固态扩链剂0.5％-1.0％、去离子水1.0％-2.8％、催化剂0.6％-1.0％、稳定剂0.5％-1.0％、开孔剂0.5％-1.0％、无溶剂色浆0.5％-3.0％；所述B组分以质量百分比计算包括如下原料：聚醚二元醇30.0％-40.0％、聚醚三元醇5.0％-15.0％、芳香族异氰酸酯45.0％-60.0％、H3PO40.1％-0.2％。2.根据权利要求1所述的无塑感无溶剂聚氨酯树脂，其特征在于：所述高分子量聚醚二元醇选自分子量为4000的普通聚醚二元醇、分子量为8000的普通聚醚二元醇中的一种或两种混合。3.根据权利要求1所述的无塑感无溶剂聚氨酯树脂，其特征在于：所述高分子量聚醚三元醇选自分子量为6000的普通聚醚三元醇、分子量为7500的普通聚醚三元醇中的的一种或两种混合。4.根据权利要求1所述的无塑感无溶剂聚氨酯树脂，其特征在于：所述液体扩链剂选自乙二醇、丙二醇、1，4丁二醇中的一种或多种混合；所述固态扩链剂选自1，6己二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或多种混合。5.根据权利要求1所述的无塑感无溶剂聚氨酯树脂，其特征在于：所述催化剂选自三亚乙基二胺Dabco33LV及Tegoamin-33、二甲基乙醇胺DMEA、TEGOKAT722、TEGOCAT716、BICAT8108、BICAT8220、BorchiKat24、BorchiKat243中的一种或多种混合。6.根据权利要求1所述的无塑感无溶剂聚氨酯树脂，其特征在于：所述稳定剂为B75、B97、UV-9、UV-24、UV-49、UV-531、UV-328、抗氧剂264、抗氧剂1076、亚磷酸三苯酯中的一种或多种混合。7.根据权利要求1所述的无...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈小卫，吕华波，江平，池仁秋，
申请(专利权)人：旭川化学苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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