一种聚氨酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚氨酯树脂，由以下质量分数的原料制备得到：石墨烯1～10份，大分子二元醇200～220份，二羟甲基丙酸30～40份，N‑甲基吡咯烷酮50～80份，二异氰酸酯80～100份，去离子水550～750份，丙酮30～40份，催化剂0.5～1份，交联剂1～2份。大分子二元醇为聚四氢呋喃醚二醇或聚碳酸酯。交联剂为荷拓纳潜伏型异氰酸酯交联剂。与现有技术相比，本发明专利技术提供的聚氨酯树脂，稳定性高。本发明专利技术提供的聚氨酯树脂的制备方法，通过在聚合反应中添加氧化石墨烯，利用氧化石墨烯水溶液、去离子水进行乳化反应，显著增加了聚合物乳液成膜的抗拉强度。

A polyurethane resin and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯树脂及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，涉及一种聚氨酯树脂，还涉及一种聚氨酯树脂的制备方法。
技术介绍
聚氨酯树脂柔韧、耐磨，一般用作天然皮革及人造革的涂层剂和补伤剂，目前聚氨酯树脂大多以异氰酸酯作为原料，但该制备方法造成的污染较大，为减少污染，已经开始以非异氰酸酯的原料合成聚氨酯，但是在制备过程中耗时耗能较大，制备成本较高。近年来，单组份自消光水性聚氨酯树脂的开发逐渐受到重视。专利CN103740250A公布了一种自消光型皮革水性聚氨酯涂饰剂的制备方法，通过将合成的两种粒径的水性聚氨酯树脂混合增稠后获得自消光水性聚氨酯涂饰剂，涂饰剂可稳定贮存6个月以上，光泽较高，黑度不够。专利CN105330812A公布了一种具有肤感效果的低光泽水性聚氨酯及其制备方法，专利使用磺化聚乙二醇为亲水扩链剂，制备粒径在100～1000nm的水性聚氨酯树脂，以此方法制备水性聚氨酯涂饰剂存在耐水差、光泽略高的缺点。CN103936959A公布了一种水性自消光雾化树脂的制备方法，使用内乳化与外加乳化剂结合的方式制备，使用该方法可获得高度雾化涂层，但外加乳化剂易存在析出问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚氨酯树脂，解决了现有技术中存在的水性聚氨酯树脂做皮革表面处理后容易形成膜通透性差，表面发雾的问题。本专利技术的另一目的是提供一种聚氨酯树脂的制备方法，解决类现有技术中制备聚氨酯树脂污染严重，成本高的问题本专利技术所采用的技术方案是，一种聚氨酯树脂，由以下质量分数的原料制备得到：石墨烯1～10份，大分子二元醇200～220份，二羟甲基丙酸30～40份，N-甲基吡咯烷酮50～80份，二异氰酸酯80～100份，去离子水550～750份，丙酮30～40份，催化剂0.5～1份，交联剂1～2份。本专利技术的其他特征还在于大分子二元醇为聚四氢呋喃醚二醇或聚碳酸酯。交联剂为荷拓纳潜伏型异氰酸酯交联剂。一种聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：第一步，按照质量分数分别称取石墨烯1～10份，大分子二元醇200～220份，二羟甲基丙酸30～40份，N-甲基吡咯烷酮50～80份，二异氰酸酯80～100份，去离子水550～750份，丙酮30～40份，催化剂0.5～1份，交联剂1～2份。第二步，取石墨烯1～10份，大分子二元醇200～220份，N-甲基吡咯烷酮50～80份，去离子水550～750份，混合后放入反应釜中，搅拌加热至70～100℃，得到混合物；第三步，向第二步得到的混合物缓慢滴入二异氰酸酯80～100份，升温至90～95℃，保温3～4小时；第四步，将第三步得到的反应产物降温至40～45℃，加入二羟甲基丙酸30～40份，反应60～80分钟，加入丙酮30～40份，迅速降温至10～15℃，高速搅拌反应4～5小时，得到水性聚氨酯分散体；第五步，向第四步得到的水性聚氨酯分散体中加入催化剂0.5～1份，搅拌升温至70～80℃，反应100～150分钟，然后降温至10～20℃，搅拌30分钟，得到预聚体；第六步，将第五步得到的预聚体转移至乳化器中，加入交联剂1～2份，快速搅拌40分钟，加入催化剂0.5～1份，继续高速搅拌5分钟，得到预聚体乳液；第七步，将第六步得到的预聚体乳液升温至40～50℃，-0.09MPa条件下脱去乳液中的丙酮，得到水性聚氨酯树脂。第三步中二异氰酸酯缓慢滴加的时间为120～150分钟。第四步中迅速降温时加入冰块50～100份。第六步中，所述快速搅拌的速率为350r/min，所述高速搅拌的速率为400r/min。本专利技术的有益效果是，与现有技术相比，本专利技术提供的聚氨酯树脂，稳定性高，避免了现有技术中出现的消光粉析出的风险，应用在皮革上具有优异的哑光性、黑度和触感，本专利技术提供的聚氨酯树脂的制备方法，通过在聚合反应中添加氧化石墨烯，利用氧化石墨烯水溶液、去离子水进行乳化反应，显著增加了聚合物乳液成膜的抗拉强度，本专利技术工艺简便、造价低，环境污染小，具有良好的耐水性、绝缘性及耐腐蚀性，适用于居民供水管道、用电的插座及电线的涂层。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明本专利技术提供了一种聚氨酯树脂，由以下质量分数的原料制备得到：石墨烯1～10份，大分子二元醇200～220份，二羟甲基丙酸30～40份，N-甲基吡咯烷酮50～80份，二异氰酸酯80～100份，去离子水550～750份，丙酮30～40份，催化剂0.5～1份，交联剂1～2份。大分子二元醇为聚四氢呋喃醚二醇或聚碳酸酯。交联剂为荷拓纳潜伏型异氰酸酯交联剂。本专利技术还提供了一种聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：第一步，按照质量分数分别称取石墨烯1～10份，大分子二元醇200～220份，二羟甲基丙酸30～40份，N-甲基吡咯烷酮50～80份，二异氰酸酯80～100份，去离子水550～750份，丙酮30～40份，催化剂0.5～1份，交联剂1～2份。第二步，取石墨烯1～10份，大分子二元醇200～220份，N-甲基吡咯烷酮50～80份，去离子水550～750份，混合后放入反应釜中，搅拌加热至70～100℃，得到混合物；第三步，向第二步得到的混合物缓慢滴入二异氰酸酯80～100份，滴加的时间为120～150分钟，升温至90～95℃，保温3～4小时；第四步，将第三步得到的反应产物降温至40～45℃，加入二羟甲基丙酸30～40份，反应60～80分钟，加入丙酮30～40份，再加入冰块50～100份，迅速降温至10～15℃，高速搅拌反应4～5小时，得到水性聚氨酯分散体；第五步，向第四步得到的水性聚氨酯分散体中加入催化剂0.5～1份，搅拌升温至70～80℃，反应100～150分钟，然后降温至10～20℃，搅拌30分钟，得到预聚体；第六步，将第五步得到的预聚体转移至乳化器中，加入交联剂1～2份，以350r/min的速率搅拌40分钟，加入催化剂0.5～1份，继续以400r/min的速率搅拌5分钟，得到预聚体乳液；第七步，将第六步得到的预聚体乳液升温至40～50℃，-0.09MPa条件下脱去乳液中的丙酮，得到水性聚氨酯树脂。实施例1第一步，按照质量分数分别称取石墨烯1份，大分子二元醇200份，二羟甲基丙酸30份，N-甲基吡咯烷酮50份，二异氰酸酯80份，去离子水550份，丙酮30份，催化剂0.5份，交联剂1份。第二步，取第一步称取的石墨烯1份，大分子二元醇200份，N-甲基吡咯烷酮50份，去离子水550份，混合后放入反应釜中，搅拌加热至70℃，得到混合物；第三步，向第二步得到的混合物缓慢滴入二异氰酸酯80份，滴加的时间为120分钟，升温至90℃，保温3小时；第四步，将第三步得到的反应产物降温至40℃，加入二羟甲基丙酸30份，反应60分钟，加入丙酮30份，再加入冰块50份，迅速降温至10℃，高速搅拌反应4小时，得到水性聚氨酯分散体；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯树脂，其特征在于，由以下质量分数的原料制备得到：石墨烯1～10份，大分子二元醇200～220份，二羟甲基丙酸30～40份，N-甲基吡咯烷酮50～80份，二异氰酸酯80～100份，去离子水550～750份，丙酮30～40份，催化剂0.5～1份，交联剂1～2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯树脂，其特征在于，由以下质量分数的原料制备得到：石墨烯1～10份，大分子二元醇200～220份，二羟甲基丙酸30～40份，N-甲基吡咯烷酮50～80份，二异氰酸酯80～100份，去离子水550～750份，丙酮30～40份，催化剂0.5～1份，交联剂1～2份。


2.如权利要求1所述的一种聚氨酯树脂，其特征在于，所述大分子二元醇为聚四氢呋喃醚二醇或聚碳酸酯。


3.如权利要求1所述的一种聚氨酯树脂，其特征在于，所述交联剂为荷拓纳潜伏型异氰酸酯交联剂。


4.一种聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，按照质量分数分别称取石墨烯1～10份，大分子二元醇200～220份，二羟甲基丙酸30～40份，N-甲基吡咯烷酮50～80份，二异氰酸酯80～100份，去离子水550～750份，丙酮30～40份，催化剂0.5～1份，交联剂1～2份。
第二步，取石墨烯1～10份，大分子二元醇200～220份，N-甲基吡咯烷酮50～80份，去离子水550～750份，混合后放入反应釜中，搅拌加热至70～100℃，得到混合物；
第三步，向第二步得到的混合物缓慢滴入二异氰酸酯80～100份，升温至90～9...

【专利技术属性】
技术研发人员：白为为，
申请(专利权)人：白为为，
类型：发明
国别省市：陕西;61