合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂及其制备方法，所述合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂，是采用包括如下质量百分比的组分制备的：聚酯多元醇6‑15%，聚醚多元醇0‑7%，着色多元醇1.5‑3.5%，二异氰酸酯7‑10%，亲水扩链剂0.5‑2%，小分子扩链剂1‑2%，中和剂0.5‑1.5%，催化剂0.01‑0.02%，丙酮稀释剂15‑25%，小分子二元胺0.2‑0.5%，水45‑55%。本发明专利技术制备的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂，实现树脂着色的同时，避免了树脂的颜色迁移浮色问题，具有优异的常低温耐折性能，且成膜过程中不会排放溶剂，环保节能。

Waterborne polyurethane dye resin with high transparency for synthetic leather and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂及其制备方法
本专利技术涉及一种合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂及其制备方法。
技术介绍
随着社会经济的发展，消费者在追求产品质量的同时，环保意识也在不断增强。合成革行业耗费了大量的有机溶剂等有害物质，对环境的污染日益严重。因此，相关技术人员投入了大量精力来开发面向未来的环保合成革技术，而水性聚氨酯合成革技术就是其中之一。目前的水性合成革产业中，一般会使用水性色浆做着色剂，常用的水性色浆是无机粉体，与水性聚氨酯树脂之间的配伍性不够好，会产生浮色，这将导致了面层浆料上下层颜色不均一，合成皮革后色差明显，易出现生产事故。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂及其制备方法，以克服现有技术中的缺陷。所述的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂，是采用包括如下质量百分比的组分制备的：聚酯多元醇6-15%聚醚多元醇0-7%着色多元醇1.5-3.5%二异氰酸酯7-10%亲水扩链剂0.5-2%小分子扩链剂1-2%中和剂0.5-1.5%催化剂0.01-0.02%丙酮稀释剂15-25%小分子二元胺0.2-0.5%水45-55%；优选的，所述的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂，是采用包括如下质量百分比的组分制备的：聚酯多元醇6.94-12.83%聚醚多元醇0-5.77%着色多元醇2.08-2.89%二异氰酸酯8.32-9.85%亲水扩链剂0.71-1.32%小分子扩链剂1.05-1.11%中和剂0.54-1.0%催化剂0.01-0.02%丙酮稀释剂18.87-24.27%小分子二元胺0.27-0.37%水49.24-52.78%；优选的，还包含抗氧剂，所述的抗氧剂的用量为树脂总质量的0.1%-0.5%；所述的聚酯多元醇或聚醚多元醇的数均分子量为500-8000；优选的，所述的聚酯多元醇或聚醚多元醇为数均分子量为1000-3000，官能度为2的聚合物多元醇；优选的，所述的聚酯多元醇为聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇中的一种或几种；优选的，所述的聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚环氧丙烷醚二醇、聚环氧丙烷/环氧乙烷醚二醇中的一种或几种。优选的，所述的二异氰酸酯选自1,6-已二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二苯基甲烷4,4-二异氰酸酯（MDI）、双环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯（TMXDI)）、甲苯二异氰酸酯（TDI）中的两种以上；更优选的，所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、双环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的两种以上。所述的着色多元醇是反应性聚合性着色剂，含有接枝多元醇的着色基团，官能度为2-3，数均分子量400-1000。所述的着色多元醇颜色多样，只需拥有五种基础着色多元醇就能配出任何颜色，其分子结构如下所示：同样，合成革对颜色的要求是多种多样的，合成具有5种基础颜色的聚氨酯树脂，通过颜色调配，可以实现多种颜色，从而满足合成革需求。所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，如抗氧剂1010。所述的催化剂对NCO/OH反应具有高选择性的，优选复合金属催化剂；更优选的，所述的催化剂选自Bi/Zn或Bi/Zn/Zr复合催化剂，最优选购自美国领先化学品公司公司Bicat®8，Bicat®3184；该类催化剂对着色多元醇及聚酯聚醚多元醇混合多元醇与NCO的反应有很好的催化及平衡效果。所述的亲水扩链剂是包含COOH或磺酸基的多元醇或多元胺，优选的，所述的亲水扩链剂选自二羟甲基丙酸（DMPA），聚乙二醇（PEG），乙二胺基乙磺酸钠50%水溶液（A-95）或二羟甲基丁酸（DMBA）。优选的，所述的小分子扩链剂选自乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、己二醇、3-甲级1,5-戊二醇中的一种或几种。优选的，所述的中和剂选自三乙胺，氨水，N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N-甲基二乙醇胺中的一种或几种。优选的，所述的溶剂选自丙酮、丁酮的一种或两种。优选的，所述的小分子二元胺选自脂肪伯胺，优选乙二胺、丙二胺、水合肼、三乙稀二胺、四乙烯三胺，异佛尔酮二胺中的一种或两种。所述的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂的制备方法，包括以下步骤：（1）将聚酯多元醇、聚醚多元醇、着色多元醇和抗氧剂混合，50~60℃搅拌均匀；（2）将二异氰酸酯分批投入，使反应温度在75-90℃之间，常压反应2.5-3小时，当体系粘度达到5000cp-10000cp，NCO含量为1-15%时，进行下一步操作；（3）降温至60-65℃，投入丙酮、亲水扩链剂和小分子扩链剂，反应2-3小时后，加入催化剂，再反应2-3个小时后，每半小时测定一次NCO含量，待NCO含量为1-8%时，停止加热；（4）冷却至40℃以下，投入中和剂和丙酮，混合均匀后，加入去离子水高速分散，投入小分子二元胺，反应20-40分钟后，真空脱去丙酮即可制得所述合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂。本专利技术有以下有益效果：一、本专利技术的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂可以在无外添加水性色浆的条件下，在烘箱内短时间固化成膜，成膜后实现自带染色，同时具有高透明性，从而满足合成革对颜色的需求，尤其是合成革高端要求，这是通过目前常规技术（聚氨酯树脂加入色浆）所不能实现的。二、本专利技术的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂分子链中引入了发色基团，实现树脂着色的同时，既可避免树脂因添加水性色浆带来的颜色迁移浮色问题，同时具有优异的常低温耐折性能。三、本专利技术的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂可直接使用，相比常规方法（聚氨酯树脂加入一定比例色浆，搅拌分散均匀，再过滤后使用）简化了工艺过程。四、本专利技术的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂成膜过程中不会排放溶剂，属于环保节能产品，有利于合成革环保转型。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应该理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，而不用于限定本专利技术的保护范围。在实际应用中技术人员根据本专利技术做出的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。以下实施例所用原料均为市售，Bicat®8，Bicat®3184来自美国领先化学品公司，着色多元醇来自美利肯公司公司。实施例1本实施例所用原料及重量如表1。表1原料名称质量（单位：克）聚碳酸酯二醇（数均分子量2000）120聚己二酸己二醇酯二醇（数均分子量2000）60着色多元醇Redx64（数均分子量600）红30<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂，其特征在于，是采用包括如下质量百分比的组分制备的：/n聚酯多元醇 6-15%/n聚醚多元醇 0-7%/n着色多元醇 1.5-3.5%/n二异氰酸酯 7-10%/n亲水扩链剂 0.5-2%/n小分子扩链剂 1-2%/n中和剂 0.5-1.5%/n催化剂 0.01-0.02%/n丙酮稀释剂 15-25%/n小分子二元胺 0.2-0.5%/n水 45-55%。/n

【技术特征摘要】
1.合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂，其特征在于，是采用包括如下质量百分比的组分制备的：
聚酯多元醇6-15%
聚醚多元醇0-7%
着色多元醇1.5-3.5%
二异氰酸酯7-10%
亲水扩链剂0.5-2%
小分子扩链剂1-2%
中和剂0.5-1.5%
催化剂0.01-0.02%
丙酮稀释剂15-25%
小分子二元胺0.2-0.5%
水45-55%。


2.根据权利要求1所述的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂，其特征在于，是采用包括如下质量百分比的组分制备的：
聚酯多元醇6.94-12.83%
聚醚多元醇0-5.77%
着色多元醇2.08-2.89%
二异氰酸酯8.32-9.85%
亲水扩链剂0.71-1.32%
小分子扩链剂1.05-1.11%
中和剂0.54-1.0%
催化剂0.01-0.02%
丙酮稀释剂18.87-24.27%
小分子二元胺0.27-0.37%
水49.24-52.78%。


3.根据权利要求1或2所述的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂，其特征在于，还包含抗氧剂，所述的抗氧剂的用量为树脂总质量的0.1%-0.5%。


4.根据权利要求1或2所述的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂，其特征在于，所述的聚酯多元醇或聚醚多元醇为数均分子量为500-8000，官能度为2的聚合物多元醇。


5.根据权利要求1或2所述的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂，其特征在于，所述的聚酯多元醇为聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇中的一种或几种；
所述的聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚环氧丙烷醚二醇、聚环氧丙烷/环氧乙烷醚二醇中的一种或几种。


6.根据权利要求1或2所述的合成革用水性高透明性聚氨酯染料树脂，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵波峰，蒋红梅，宋海峰，阮华伟，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