定岛超纤合成革含浸用的水性树脂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种定岛超纤合成革含浸用的水性树脂的制备方法，该水性树脂不含DMF、甲苯、乙酸乙酯等有机溶剂，使用时无甲醛释放。该树脂为两性水性聚氨酯树脂，其结构中同时具备阴离子和阳离子基团，在用于超纤含浸时，由于阴阳离子的相互作用，可在未被完全烘干时固化成型，泡孔得以保留，赋予了超纤合成革丰满的手感，能取代传统油性树脂用于定岛超纤合成革的制造。不仅可以减少有机溶剂的排放，还提升了成革档次，产品附加值大大增加。

Preparation of Water-borne Resin for Dingdao Ultrafiber Synthetic Leather

The invention relates to a preparation method of water-borne resin for immersion of Dingdao super-fibre synthetic leather. The water-borne resin does not contain DMF, toluene, ethyl acetate and other organic solvents, and does not release formaldehyde when used. The resin is an amphoteric waterborne polyurethane resin with both anionic and cationic groups in its structure. When used in super-fiber impregnation, due to the interaction between anions and cations, it can be cured when not completely dried, and the bubbles can be retained, which gives the super-fiber synthetic leather a full handle and can replace the traditional oily resin in the manufacture of Island super-fiber synthetic leather. It can not only reduce the emission of organic solvents, but also upgrade the grade of finished leather, and greatly increase the added value of products.

【技术实现步骤摘要】
定岛超纤合成革含浸用的水性树脂的制备方法
本专利技术涉及高分子聚合物
，具体涉及定岛超纤合成革含浸用的水性树脂的制备方法。
技术介绍
超纤合成革又称超细纤维合成革，是一种超细纤维与聚氨酯弹性体的复合材料，在强度、手感等方面均优于普通PU、PVC人造革，是目前最接近真皮的合成皮革，已广泛应用于运动鞋、沙发、汽车等领域。其中聚氨酯树脂用于超纤基布的含浸工艺，含浸后的基布经凝固→减量→水洗→烘干可形成聚氨酯/超纤的复合结构，然后经染色、贴面等后整理即可得到超纤合成革成品。目前，用于超纤合成革含浸的树脂绝大多数为溶剂型聚氨酯，其中70-80%为DMF、甲苯、乙酸乙酯等有机溶剂，不仅污染环境，而且浪费资源。随着环保压力日趋严厉，要求对绝大多数溶剂进行回收，但既增加了生产成本，又降低了生产效率。传统溶剂型聚氨酯所得超纤合成革中有溶剂残留，导致产品档次低、同质化严重，无法满足出口要求，利润空间低。行业对环保超纤合成革的相关原料和技术有着迫切需求。现有技术中，中国专利CN101725052公开了水性聚氨酯树脂超细纤维革及制造方法，该专利中将水性聚氨酯树脂用作超纤含浸，减少了DMF回收工序，简化了生产过程，节能环保，但专利中并未公开该水性聚氨酯树脂的制备方法。另一篇中国专利CN103774455A公开了一种水性聚氨酯超细纤维合成革及其制备方法，根据其介绍：首先需将水性聚氨酯在高速搅拌下发泡成含浸浆料，对超纤基布含浸，然后经水性凝固液凝固形成泡孔，经后续减量、水洗、染色、磨毛、贴面等后整理工序便可得到一种水性超细纤维合成革。但专利中介绍的生产工艺较复杂，实际生产难度高，且也未公开水性聚氨酯树脂的制备方法。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种定岛超纤合成革含浸用水性树脂的制备方法，该水性树脂可取代传统溶剂型树脂用作超纤含浸，旨在满足水性超纤合成革的生产需求，该水性树脂不含有机溶剂，使用时无甲醛释放，该水性树脂耐得住碱减量，能取代传统油性树脂用于定岛超纤合成革的制造，减量后具有良好的开纤效果，所得水性定岛超纤合成革在微观形貌、力学强度和染色性能等方面均能与油性定岛超纤合成革相当。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种定岛超纤合成革含浸用的水性树脂的制备方法，制备方法如下：将多异氰酸酯、聚酯多元醇或聚醚多元醇、阴离子扩链剂于50-100℃预聚反应2-4小时；然后加入小分子扩链剂于50-100℃扩链反应1-3小时；再加入阳离子扩链剂于40-60℃反应至NCO%达到理论值，反应期间加入少量低沸点溶剂；最后加入中和剂，剧烈搅拌下加入去离子水乳化，减压回收低沸点溶剂，即可得到定岛超纤合成革含浸用的水性树脂。上述技术方案中，超纤由海组分和岛组分构成，岛组分在海组分中呈纤维状分布，超纤减量时去除海组分，只剩余岛组分，即一根纤维变成一束纤维。如果岛组分的数目和直径无法确定，则称为不定岛超纤；若岛组分的数目和直径均固定，则称为定岛超纤。本专利技术提供一种定岛超纤合成革含浸用水性树脂的制备方法，结构中同时具备阴离子和阳离子基团，为两性水性聚氨酯树脂，在用于超纤含浸时，可在未被完全烘干时固化成型，泡孔得以保留，赋予了超纤合成革丰满的手感。该树脂不含有机溶剂，没有DMF排放，高温烘干便可固化成型，省去了传统超纤含浸树脂后的凝固/水洗工艺，简化了生产工序，既节约了能源，又提高了产品档次，具有良好的市场前景。作为优选，所述多异氰酸酯中的异氰酸根与聚酯多元醇或聚醚多元醇中的羟基的摩尔比为5:1-9:1。作为优选，所述多异氰酸酯中的异氰酸根与小分子扩链剂中的羟基或胺基的摩尔比为1:0.02-1:0.1。作为优选，所述低沸点溶剂的用量为10-20wt%，所述NCO%的理论值为1.5-3.0%，所述低沸点溶剂的回收条件为30-60℃、真空度-0.05~-0.096MPa，所述低沸点溶剂为丙酮、丁酮、乙酸正丙酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或多种的混合，作为优选，所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,4环己烷二异氰酸酯（CHDI）中的一种或多种的混合。作为优选，所述聚酯多元醇或聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、聚氧化丙烯醚二醇、聚己二酸丙二醇酯(PMA)、聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA)、聚碳酸酯二醇（PCDL）、聚己内酯二醇（PCL）中的一种或多种的混合，其数均分子量为1000-3000。作为优选，所述阴离子扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、酒石酸中的一种或多种的混合，阴离子扩链剂的用量为固体质量的6-9wt%。作为优选，所述小分子扩链剂为乙基丁基丙二醇、1,2-丙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、乙二胺、二乙烯三胺中的一种或多种的混合。作为优选，所述阳离子扩链剂为N-甲基二乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种的混合，阳离子扩链剂的用量为固体质量的2-4wt%。作为优选，所述中和剂为三乙胺、氨水、三乙醇胺、氢氧化钠中的一种或多种的混合，所述中和剂摩尔数为80~120%的阴离子亲水扩链剂摩尔数。下面结合附图对本专利技术作进一步描述。附图说明附图1为本专利技术具体实施例示意图。具体实施方式下面通过具体实例对本专利技术做进一步描述，但不限定本专利技术的适用范围。凡依据本专利技术的技术实质对以下实施措施所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本专利技术的保护范围内。实施例1将60.0g数均相对分子质量为2000的聚四氢呋喃二醇、60.0g数均分子量为2000的聚碳酸酯二醇投入装有温度计、搅拌器、回流冷凝管的500mL四口烧瓶中，升温至110℃，于＞-0.09MPa的真空度下脱水1h。降温至60℃，加入经烘干处理的阴离子扩链剂二羟甲基丙酸16.0g，搅拌均匀后加入80.0g异氟尔酮二异氰酸酯，于95℃反应2小时。降温至70℃，投入3.0g小分子扩链剂1,4-丁二醇于70℃继续反应1小时。降温至＜50℃，缓慢滴加5.0gN-甲基二乙醇胺，于50℃继续反应至理论NCO=2.8%（期间加入30g丙酮降低预聚体粘度）。加入12.1g三乙胺中和成盐0.5小时，最后在剧烈搅拌下加入去离子水乳化，减压脱除溶剂后，便可得到固含量为30%的含浸用水性树脂，用作后续检测实施。实施例2将40.0g数均分子量为3000的聚丙烯醚三醇、80.0g数均相对分子质量为2000的聚四氢呋喃二醇投入装有温度计、搅拌器、回流冷凝管的500mL四口烧瓶中，升温至110℃，于＞-0.09MPa的真空度下脱水1h。降温至60℃，加入经烘干处理的阴离子扩链剂二羟甲基丁酸12.0g，搅拌均匀后依次投入18.0g六亚甲基二异氰酸酯、54.0g二环己基甲烷二异氰酸酯，于85℃反应3小时。降温至70℃，投入6.0g小分子扩链剂三甲基戊二醇于70℃继续反应1小时。降温至＜50℃，缓慢滴加4.0gN-甲基二乙醇胺，于50℃继续反应至理论NCO=2.3%（期间加入30g乙酸正丙酯降低预聚体粘度）。加入12.5g三乙醇胺中和成盐15分钟，最后在剧烈搅拌下加入去离子水乳化，减压脱除溶剂后，便可得到固含量为30%的定岛超纤含浸用水性树脂，用作后续检测实施。实施例3将30.0g数均相对分子质量为1000的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定岛超纤合成革含浸用的水性树脂的制备方法，其特征在于：制备方法如下：将多异氰酸酯、聚酯多元醇或聚醚多元醇、阴离子扩链剂于50‑100℃预聚反应2‑4小时；然后加入小分子扩链剂于50‑100℃扩链反应1‑3小时；再加入阳离子扩链剂于40‑60℃反应至NCO%达到理论值，反应期间加入少量低沸点溶剂；最后加入中和剂，剧烈搅拌下加入去离子水乳化，减压回收低沸点溶剂，即可得到定岛超纤合成革含浸用的水性树脂。

【技术特征摘要】
1.一种定岛超纤合成革含浸用的水性树脂的制备方法，其特征在于：制备方法如下：将多异氰酸酯、聚酯多元醇或聚醚多元醇、阴离子扩链剂于50-100℃预聚反应2-4小时；然后加入小分子扩链剂于50-100℃扩链反应1-3小时；再加入阳离子扩链剂于40-60℃反应至NCO%达到理论值，反应期间加入少量低沸点溶剂；最后加入中和剂，剧烈搅拌下加入去离子水乳化，减压回收低沸点溶剂，即可得到定岛超纤合成革含浸用的水性树脂。2.根据权利要求1所述的定岛超纤合成革含浸用的水性树脂的制备方法，其特征在于：所述多异氰酸酯中的异氰酸根与聚酯多元醇或聚醚多元醇中的羟基的摩尔比为5:1-9:1。3.根据权利要求1或2所述的定岛超纤合成革含浸用的水性树脂的制备方法，其特征在于：所述多异氰酸酯中的异氰酸根与小分子扩链剂中的羟基或胺基的摩尔比为1:0.02-1:0.1。4.根据权利要求3所述的定岛超纤合成革含浸用的水性树脂的制备方法，其特征在于：所述低沸点溶剂的用量为10-20wt%，所述NCO%的理论值为1.5-3.0%，所述低沸点溶剂的回收条件为30-60℃、真空度-0.05~-0.096MPa，所述低沸点溶剂为丙酮、丁酮、乙酸正丙酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或多种的混合。5.根据权利要求1或2或4所述的定岛超纤合成革含浸用的水性树脂的制备方法，其特征在于：所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、六亚甲基二异氰酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成祥，陈龙勋，苏奕富，郑全华，黄军江，江河，
申请(专利权)人：浙江德美博士达高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33