一种涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂及其制备方法，按质量百分含量计，该聚氨酯树脂的原料配方包括二异氰酸酯5~10%、多元醇化合物15~25%、小分子二元胺扩链剂1~2%、小分子二元醇扩链剂0.2~0.5%、催化剂0.001~0.005%、溶剂65~75%、抗氧剂0.02~0.1%和终止剂0.02~0.1%，其中，多元醇化合物为聚醚二元醇和聚酯二元醇按质量比为2~4:1的混合物；聚酯二元醇为含酰胺基的己二酸系二元醇。本发明专利技术在聚氨酯合成过程中采用分步过量预聚法工艺，提高小分子醇类、胺类扩链剂在分子链中分散均匀性，降低聚氨酯树脂软硬段相分离程度，可提高聚氨酯树脂对分散染料的结合力，提高涤纶定岛超纤的染色牢度。

【技术实现步骤摘要】
一种涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂及其制备方法
本专利技术属于定岛超纤革
，具体涉及一种涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂及其制备方法。
技术介绍
超细纤维合成革作为第四代合成革产品，是聚氨酯弹性体和超细纤维的复合材料，在结构上具有真皮的“仿真”结构，产品具有机械强度高、手感好、价格优廉等特点，是天然皮革的理想替代品。超细纤维革根据纤维的制作工艺不同又分为不定岛超纤和定岛超纤。定岛超纤一般用作绒面革，产品具有色彩鲜艳、手感丰满、肉感强等特点。本申请所描述的涤纶定岛超纤是定岛超纤的一种，生产的绒面革产品具有颜色鲜艳，耐日晒牢度优异，表面触感优等特点。但是在染色时经常会出现涤纶超细纤维与聚氨酯树脂颜色一致性不佳，对深色产品聚氨酯的色牢度差等问题。涤纶纤维化学结构为聚对苯二甲酸乙二醇酯，刚性强，结晶度和取向度较高，为疏水性纤维，染色大多采用高温高压分散染料进行染色。分散染料在高温高压下对聚氨酯的上染性好，然而聚氨酯在常温下处于高弹态，分散染料很容易迁移出来，导致产品色牢度差。有人对超细纤维合成革用聚氨酯树脂进行了改进，使基布染色均一性好，上色后的色牢度高等优点，如中国专利CN105542108A公开的超细纤维合成革用易染色聚氨酯树脂及其制备方法，该聚氨酯树脂通过以下方法制备得到：以异氰酸酯、多元醇和扩链剂为起始原料，进行反应，然后将反应产物稀释，获得所述的超细纤维合成革用易染色聚氨酯树脂，其中，多元醇和扩链剂中的一种以上，含有酰胺基、仲氨基或叔氨基基团。然而该聚氨酯树脂是针对锦纶超细纤维开发的，适用于锦纶超细纤维上，用于锦纶超细纤维时能够提高染色性能。然而分散染料含有很多极性基团，在水中不溶，在高温高压染色工艺下很容易进入聚氨酯分子链内部，专利CN105542108A公开的聚氨酯树脂软段主要选用聚醚胺为主，软段的极性和玻璃化转变温度相对较低，硬段扩链剂全部是醇类扩链剂，对极性的分散染料结合力一般，生产涤纶超纤革时染色色牢度差，因此不适合用于生产涤纶绒面超纤革。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足提供一种涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂及其制备方法，解决行业内涤纶定岛超纤染色色牢度差等问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂，按质量百分含量计，所述聚氨酯树脂的原料配方包括以下组分：根据本专利技术的一些实施方面，按质量百分含量计，所述聚氨酯树脂的原料配方包括以下组分：根据本专利技术的一些实施例方面，所述多元醇化合物的数均分子量为1000～3000，其为聚醚二元醇和聚酯二元醇按质量比为2～4:1的混合物。优选地，所述聚酯二元醇为含酰胺基的己二酸系二元醇，如采用旭川化学(苏州)有限公司生产的酰胺基改性的己二酸系的聚酯二元醇，其由原料配方包括丁二醇、己二醇、己二酸、间苯二甲酸和二元胺合成而成，具体参考专利CN201810993864.6，制备方法如下：在反应釜内加入丁二醇、己二醇、己二酸、间苯二甲酸、二元胺和抗氧化剂后，升温至150～160℃恒温脱水2小时，然后升温至190～210℃，恒温2小时候加入催化剂；上述恒温过程中不断测试酸值，当酸值合格后，测试羟值直至合格，降温停止反应，即得聚酰胺改性聚酯多元醇，具体如采用分子量为2000的酰胺基改性的己二酸系二元醇PET-2000(PET-2000具体为采用专利CN201810993864.6中的实施例1的原料配方制备)。也可以采用市场上其他酰胺基改性的己二酸系的聚酯二元醇。优选地，所述聚醚二元醇的数均分子量为1000～3000，其为聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙稀二醇的一种或两种。根据本专利技术的一些实施例方面，所述二异氰酸酯中的异氰酸根与活泼氢的投料摩尔比为1～1.05：1，所述活泼氢的投料摩尔量为多元醇化合物、小分子二元醇扩链剂、小分子二元胺扩链剂中活泼氢的投料摩尔量之和。根据本专利技术的一些实施例方面，所述小分子二元胺扩链剂为4,4-二胺基二苯甲烷(MDA)、乙二胺、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷中的至少一种。根据本专利技术的一些实施例方面，所述小分子二元醇扩链剂为乙二醇、新戊二醇、1,2-丙二醇中的至少一种。根据本专利技术的一些实施例方面，所述二异氰酸酯为4,4－二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。根据本专利技术的一些实施例方面，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)中的一种或二者的组合。根据本专利技术的一些实施例方面，所述催化剂为有机铋催化剂，如MB20。根据本专利技术的一些实施例方面，所述的抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的一种或两种的混合。本专利技术采取的另一技术方案为：一种上述所述的涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)使多元醇化合物、抗氧剂、部分溶剂、催化剂和二异氰酸酯，在55～65℃条件下反应；(2)步骤(1)的所述反应完成后，加入小分子二元醇扩链剂和小分子二元胺扩链剂，在60～70℃反应0.5～2h，然后加入剩余二异氰酸酯，在75～85℃下反应2～5h，反应完成后，加入终止剂，制得聚氨酯树脂；其中，步骤(2)的反应过程中，通过加入剩余溶剂控制体系的粘度。根据本专利技术的一些实施方面，步骤(1)中，先将多元醇化合物、抗氧剂和部分溶剂混合均匀形成固含量为50～70％的混合液，然后向所述混合液中加入催化剂和二异氰酸酯，在55～65℃条件下反应1～2h。根据本专利技术的一些实施方面，步骤(1)中，加入的二异氰酸酯中的异氰酸根与体系中活泼性的氢(即指所述多元醇化合物中的活泼性的氢)的投料摩尔比为1.5～1.6：1。本专利技术中，所述聚氨酯树脂的粘度控制在60-100Pas/25℃。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的聚氨酯树脂使用含有酰胺基的己二酸系二元醇，可显著提高软段的极性，分散染料本身含有极性基团(如羟基、氨基、羟烷氨基、氰烷氨基等)，根据相似相溶原理，可显著提高聚氨酯与分散染料的结合力；并且配方中的扩链剂选用大量的小分子二元胺扩链剂，硬段的刚性极性更强，有利于提高聚氨酯与分散染料的结合力，从而提高聚氨酯树脂的染色色牢度，解决了行业内涤纶定岛超纤染色色牢度差等问题。本专利技术聚氨酯树脂的制备方法采用分步过量预聚法工艺，前期加入大量二异氰酸酯，提高小分子醇类、胺类扩链剂在分子链中分散均匀性，尤其是小分子胺类扩链剂可以更均匀的分散在分子链中，降低聚氨酯树脂软硬段相分离程度，提高整体分子链的极性，有利于提高聚氨酯树脂对分散染料的结合力，提高涤纶定岛超纤的染色牢度。具体实施方式不需进一步详细说明，认为本领域熟练技术人员借助前面的描述，可以最大程度的利用本专利技术。因此，下面提供的实施例仅仅是进一步阐明本专利技术而已，并不意味着以任何方式限制本专利技术范围。实施例1本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂，其特征在于，按质量百分含量计，所述聚氨酯树脂的原料配方包括以下组分：/n二异氰酸酯 5~10%；/n多元醇化合物 15~25%；/n小分子二元胺扩链剂 1~2%；/n小分子二元醇扩链剂 0.2~0.5%；/n催化剂 0.001~0.005%；/n溶剂 65~75%；/n抗氧剂 0.02~0.1%；/n终止剂 0.02~0.1%；/n所述多元醇化合物为聚醚二元醇和聚酯二元醇按质量比为2~4:1的混合物；/n所述聚酯二元醇为含酰胺基的己二酸系二元醇。/n

【技术特征摘要】
1.一种涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂，其特征在于，按质量百分含量计，所述聚氨酯树脂的原料配方包括以下组分：
二异氰酸酯5~10%；
多元醇化合物15~25%；
小分子二元胺扩链剂1~2%；
小分子二元醇扩链剂0.2~0.5%；
催化剂0.001~0.005%；
溶剂65~75%；
抗氧剂0.02~0.1%；
终止剂0.02~0.1%；
所述多元醇化合物为聚醚二元醇和聚酯二元醇按质量比为2~4:1的混合物；
所述聚酯二元醇为含酰胺基的己二酸系二元醇。


2.根据权利要求1所述的涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂，其特征在于：按质量百分含量计，所述聚氨酯树脂的原料配方包括以下组分：
二异氰酸酯6~8%；
多元醇化合物18~22%；
小分子二元胺扩链剂1.1~1.4%；
小分子二元醇扩链剂0.2~0.5%；
催化剂0.001~0.005%；
溶剂68~72%；
抗氧剂0.02~0.1%；
终止剂0.02~0.1%。


3.根据权利要求1所述的涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂，其特征在于：所述多元醇化合物的数均分子量为1000~3000。


4.根据权利要求1所述的涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂，其特征在于：所述聚醚二元醇的数均分子量为1000~3000，其为聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙稀二醇的一种或两种。


5.根据权利要求1所述的涤纶定岛超纤用聚氨酯树脂，其特征在于：所述二异氰酸酯中的异氰酸根与活泼氢的投料摩尔比为1~1.05：1，所述活...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹凯凯，张大华，柳红毅，
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