环氧基改性聚合物改性的聚氨酯及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种环氧基改性聚合物改性的聚氨酯及其制备方法和应用，所述的环氧基改性聚合物改性的聚氨酯树脂，是采用包括如下重量份数的组份的原料制备的：聚醚多元醇40‑85％，IE2002 1‑10％，异氰酸酯8‑25％，封闭剂4‑15％，本发明专利技术可应用于环保合成革的制备，与传统溶剂型树脂相比，本发明专利技术的树脂无溶剂，环保安全，性能有优势，强度高，剥离力大，低温耐折性能好，与无溶剂技术(NCO封端的预聚体与含羟基的多元醇混合反应)相比，无需专用压力发泡设备，操作简单，使用时间长。

Polyurethane Modified by Epoxy-based Modified Polymer and Its Preparation and Application

The invention discloses a polyurethane modified by epoxy modified polymer and its preparation method and application. The polyurethane resin modified by epoxy modified polymer is prepared from raw materials including the following weight components: polyether polyol 40_85%, IE2002 1_10%, isocyanate 8_25%, sealing agent 4_15%. The invention can be applied to environmental protection synthetic leather. Compared with the traditional solvent-based resin, the resin has the advantages of solvent-free, environmental protection, safety, superiority in performance, high strength, large peeling force and good low-temperature flexural resistance. Compared with the solvent-free technology (mixing reaction of NCO-terminated prepolymer with hydroxyl-containing polyol), the resin does not need special pressure foaming equipment, and has the advantages of simple operation and long service time.

【技术实现步骤摘要】
环氧基改性聚合物改性的聚氨酯及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种改性聚氨酯树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
目前合成革行业95％以上采用溶剂型聚氨酯树脂工艺制备，如专利CN102094331B所描述的技术，虽然工艺技术成熟但污染严重，并不环保；如市面上采用的无溶剂技术如旭川专利CN104072715B，该专利为NCO封端的预聚体和羟基多元醇混合反应，反应活性高，需要特制的压力发泡机才能施工，操作难度大，可控性不高，储存及加工性差。如今的合成革行业急需转型，获得环保、操作简便、高物性的无溶剂聚氨酯树脂迫在眉睫。本专利技术将环氧基改性聚合物应用到聚氨酯树脂体系中，结合配方原料的设计，得到强度高、剥离力大、低温性能好的无溶剂聚氨酯树脂。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开一种环氧基改性聚合物改性的聚氨酯及其制备方法和应用，以克服现有技术存在的缺陷。本专利技术所述的环氧基改性聚合物改性的聚氨酯树脂，是采用包括如下重量份数的组份的原料制备的：各个组分的百分比之和为100％；优选的，各个组分的质量百分比如下：各个组分的百分比之和为100％。所述的封闭剂为甲乙酮肟；所述的聚醚多元醇的数均分子量250-8000，优选的，选自聚环氧丙烷醚多元醇(环氧乙烷封端的聚环氧丙烷醚多元醇)、甲基丙二醇或甘油起始的三官能度聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃醚二醇、环氧乙(丙)烷四氢呋喃共聚醚二醇中的一种以上；优选的，所述的聚醚多元醇为以下混合物中的一种：(1)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝3000，fn＝3)和聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝2000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝3000，fn＝3)：聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝2000，fn＝2)＝3：1；(2)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝5000，fn＝3)和聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝5000，fn＝3)：聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)＝4：1；(3)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝6000，fn＝3)和聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝250，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝6000，fn＝3)：聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝250，fn＝2)＝65：6；(4)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝8000，fn＝3)和聚环氧丙烷四氢呋喃共聚醚二醇(Mn＝2000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝8000，fn＝3)：聚环氧丙烷四氢呋喃共聚醚二醇(Mn＝2000，fn＝2)＝5：1；(5)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝4800，fn＝3)和聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝2000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝4800，fn＝3)：聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝2000，fn＝2)＝6：1；(6)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝8000，fn＝3)和聚环氧丙烷四氢呋喃共聚醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝8000，fn＝3)：聚环氧丙烷四氢呋喃共聚醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)＝7.5：1；(7)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝3000，fn＝3)和聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝3000，fn＝3)：聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)＝20：7；(8)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝6000，fn＝3)和聚环氧丙烷四氢呋喃共聚醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝6000，fn＝3)：聚环氧丙烷四氢呋喃共聚醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)＝50：13；所述的环氧基改性聚合物IE2002为SEPPIC公司生产的环氧基改性聚合物SIMALINEIE2002；所述的异氰酸酯选自MDI-50(2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯各占50％)、TDI-100(甲苯-2,4-二异氰酸酯)、TDI-80(甲苯-2,4-二异氰酸酯占80％，甲苯-2,6-二异氰酸酯占20％)、TDI-65(甲苯-2,4-二异氰酸酯占65％,甲苯-2,6-二异氰酸酯占35％)或IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)中的一种以上；所述的环氧基改性聚合物改性的聚氨酯树脂的制备方法，包括如下步骤：对于芳香族体系：(1)将聚醚多元醇、环氧基改性聚合物IE2002和异氰酸酯按比例混合，65-85℃保温2-5h，优选70℃；(2)降温至60℃以下，加入封闭剂，即可获得所述的环氧基改性聚合物改性的聚氨酯树脂，为一种无溶剂聚氨酯树脂；术语“芳香族体系”指异氰酸酯含苯基类不饱和结构；针对脂肪族体系：(1)聚醚多元醇与环氧基改性聚合物IE2002按一定比例混合后，将异氰酸酯一次性加入其中，80-100℃保温反应3-4小时，优选90℃，降温后加入Bicat3228(M)及按配方实际需要加入或不加大分子聚醚多元醇，再升温至80-100℃反应3-8小时，优选90℃；(2)降温至60℃以下，加入封闭剂，获得所述的环氧基改性聚合物改性的聚氨酯树脂，为一种无溶剂聚氨酯树脂；所述的封闭剂为甲乙酮肟；所述的Bicat3228(M)为美国领先化学公司生产的含23％Zn的有机锌络合物催化剂；所述的大分子聚醚多元醇为聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝6000或8000，fn＝3)；Bicat3228(M)的加入量为所述的聚醚多元醇总重量的0.000027～0.000040倍；大分子聚醚多元醇的加入重量为所述的聚醚多元醇总重量的0～0.86倍；‰术语“脂肪族体系”指异氰酸酯为不含苯基类的饱和结构；本专利技术所述的环氧基改性聚合物改性的聚氨酯树脂，可应用于环保合成革的制备，应用方法，包括以下步骤：无溶剂树脂100份按一定比例加入3,3-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷(MACM)固化剂、BYK333流平剂0.8份、BYK054消泡剂0.3份分散20-30min，脱泡20-30min，芳香族体系树脂刮涂25s于100-130℃烘烤3-5min固化成膜，优选130℃3min；脂肪族体系树脂刮涂25s于120-150℃烘烤3-5min固化成膜，优选150℃4min；各个组份的重量份数如下：环氧基改性聚合物改性的聚氨酯树脂100份胺类固化剂4～13份，优选8～12份；所述的胺类固化剂为3,3-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷(MACM)；本专利技术的优点在于：与传统溶剂型树脂相比，本专利技术的树脂无溶剂，环保安全，性能有优势，强度高，剥离力大，低温耐折性能好，与无溶剂技术(NCO封端的预聚体与含羟基的多元醇混合反应)相比，无需专用压力发泡设备，操作简单，使用时间长。具体实施方式通过如下具体实施例对本专利技术进行详细说明，但本专利技术所保护的范围不局限于这些实施例，还包括根据
技术实现思路
所做的非本质性的配方调整和工艺修改。实施例1将聚环氧丙烷醚三醇、聚四氢呋喃醚二醇和IE2002混合，35℃搅拌10min，随后一次性加入甲苯二异氰酸酯，升温至70℃，反应3h后，测试NCO含量，NCO低于理论值3.8％后，降温至65℃加入甲乙酮肟，反应1小时后降温至室温，即得到无溶剂聚氨酯树脂，测得粘度2.3万@25℃。实施例2将聚环氧丙烷醚三醇、聚四氢呋喃醚二醇和IE2002混合，40本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.环氧基改性聚合物改性的聚氨酯，其特征在于，是采用包括如下重量份数的组份的原料制备的：

【技术特征摘要】
1.环氧基改性聚合物改性的聚氨酯，其特征在于，是采用包括如下重量份数的组份的原料制备的：2.根据权利要求1所述的环氧基改性聚合物改性的聚氨酯，其特征在于，各个组分的质量百分比如下：3.根据权利要求1所述的环氧基改性聚合物改性的聚氨酯，其特征在于，所述的聚醚多元醇的数均分子量250-8000。4.根据权利要求1所述的环氧基改性聚合物改性的聚氨酯，其特征在于，所述的聚醚多元醇选自聚环氧丙烷醚多元醇(环氧乙烷封端的聚环氧丙烷醚多元醇)、甲基丙二醇或甘油起始的三官能度聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃醚二醇、环氧乙(丙)烷四氢呋喃共聚醚二醇中的一种以上。5.根据权利要求1所述的环氧基改性聚合物改性的聚氨酯，其特征在于，所述的聚醚多元醇为以下中的混合物中的一种：(1)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝3000，fn＝3)和聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝2000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝3000，fn＝3)：聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝2000，fn＝2)＝3：1；(2)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝5000，fn＝3)和聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝5000，fn＝3)：聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)＝4：1；(3)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝6000，fn＝3)和聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝250，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝6000，fn＝3)：聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝250，fn＝2)＝65：6；(4)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝8000，fn＝3)和聚环氧丙烷四氢呋喃共聚醚二醇(Mn＝2000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝8000，fn＝3)：聚环氧丙烷四氢呋喃共聚醚二醇(Mn＝2000，fn＝2)＝5：1；(5)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝4800，fn＝3)和聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝2000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝4800，fn＝3)：聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝2000，fn＝2)＝6：1；(6)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝8000，fn＝3)和聚环氧丙烷四氢呋喃共聚醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝8000，fn＝3)：聚环氧丙烷四氢呋喃共聚醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)＝7.5：1；(7)聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝3000，fn＝3)和聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝1000，fn＝2)的混合物，重量比为：聚环氧丙烷醚三醇(Mn＝3000，fn＝3)：聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝1000，fn＝2...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾佳佳，蒋红梅，胡海波，唐劲松，
申请(专利权)人：上海华峰新材料研发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31