一种液型聚氨酯涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种液型聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：(1)将异氰酸酯、第一多元醇、第二多元醇以及第三多元醇进行预聚反应；(2)向步骤(1)反应完成后的体系中加入溶剂、聚四氢呋喃多元醇以及扩链剂进行扩链反应，所述的第一多元醇为聚四氢呋喃多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇中的一种或多种，所述的第二多元醇为聚环氧丙烷多元醇、四氢呋喃和环氧丙烷共聚多元醇、环氧丙烷和环氧乙烷共聚多元醇中的一种或多种。使用本发明专利技术方法制备的液型聚氨酯涂料具有优异的耐寒性、回弹性和柔韧性，且涂覆量低，可使面料更加轻便；本发明专利技术的制备方法操作时无废气、废液产生，溶剂可回收再利用，具有经济、环保的优点，更适合工业化生产。产。

【技术实现步骤摘要】
一种液型聚氨酯涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术具体涉及一种液型聚氨酯涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前市面上服装革涂层耐低温只停留在零下20～30℃，因此市面上流行的羽绒服、登山服以及帐篷和睡袋等的耐寒温度最低约为零下20～30℃。在极寒环境中(零下30～45℃)，现有服装革涂层的耐寒性能无法满足使用需求，而且在极寒天气下，人体对服装的舒适感要求的提高，因此还需提高面料的柔软性和回弹性。此外，现有耐低温聚氨酯涂料的涂覆量较高，大约为150～210g/m2，用于服装或帐篷和睡袋时，面料较厚较重，不方便折叠携带。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种液型聚氨酯涂料的制备方法，制备的液型聚氨酯涂料具有优异的耐寒性、回弹性和柔韧性。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]本专利技术第一方面提供一种液型聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0006](1)将异氰酸酯、第一多元醇、第二多元醇以及第三多元醇进行预聚反应；
[0007](2)向步骤(1)反应完成后的体系中加入溶剂、聚四氢呋喃多元醇以及扩链剂进行扩链反应，
[0008]所述的第一多元醇为聚四氢呋喃多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇中的一种或多种，所述的第二多元醇为聚环氧丙烷多元醇、四氢呋喃和环氧丙烷共聚多元醇、环氧丙烷和环氧乙烷共聚多元醇中的一种或多种。
[0009]本专利技术中，所述的聚碳酸酯多元醇为PCDL。
>[0010]本专利技术中，所述的聚己内酯多元醇为PCL。
[0011]本专利技术中，使用的第一多元醇具有耐寒性优、耐水性优、机械强度较高、结晶性良好等特点，而使用的第二多元醇虽也具有较优的耐寒性能以及较高的机械强度，但结晶性差。
[0012]优选地，控制步骤(1)的反应温度为80～95℃。
[0013]优选地，控制步骤(2)的反应温度为80～95℃。
[0014]优选地，所述的异氰酸酯为MDI、TDI、HMDI中的一种或多种；
[0015]优选地，所述的第三多元醇为聚碳酸亚内酯多元醇、聚酯多元醇、聚乙二醇中的一种或多种。
[0016]本专利技术中，所述的聚碳酸亚内酯多元醇为PPC，是由二氧化碳和环氧丙烷共聚形成的。
[0017]本专利技术中，所述的聚酯多元醇由己二酸、乙二醇、1,4-丁二醇按摩尔比5～6:1.5～2.5:2～4缩合而成，所述摩尔比更优选为5.01:2:3。
[0018]本专利技术中，步骤(1)中使用的聚四氢呋喃多元醇、聚环氧丙烷多元醇以及其他多元醇的数均分子量为1500～3000，优选为1800～2500，更优选为2000左右。
[0019]本专利技术中，步骤(2)中使用的聚四氢呋喃多元醇的数均分子量为1500～3000，优选为 1800～2500，更优选为2000左右。
[0020]优选地，所述的溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的一种或多种。
[0021]优选地，所述的扩链剂为乙醇胺、一缩二乙二醇、乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇中的一种或多种。
[0022]优选地，所述的制备方法还包括扩链反应完成后，分批加入异氰酸酯进行反应至所需粘度，然后加入链终止剂终止反应的步骤。
[0023]本专利技术中，粘度范围优选为3～20万cps/65℃，优选为5～11万cps/65℃。
[0024]进一步优选地，所述的链终止剂为乙二醇、苹果酸中的一种或多种。
[0025]进一步优选地，所述的制备方法还包括终止反应后，向反应体系中加入溶剂调整固含量的步骤。
[0026]本专利技术中，固含量调整范围优选为20％～60％，更优选为28％～52％。
[0027]优选地，步骤(1)在溶剂的存在下进行反应。
[0028]根据一种具体实施方式，当所述的液型聚氨酯涂料为面层涂料时，步骤(1)中的异氰酸酯、第一多元醇、第二多元醇以及第三多元醇的摩尔比为10～15:2～5:0.5～1:1；步骤(2)中的聚四氢呋喃多元醇和扩链剂的摩尔比为0.05～0.2:1；步骤(1)中的第一多元醇与步骤(2)中的聚四氢呋喃多元醇的摩尔比为0.5～2:1。
[0029]优选地，当所述的液型聚氨酯涂料为面层涂料时，所述的第一多元醇为聚四氢呋喃多元醇；所述的第二多元醇为聚环氧丙烷多元醇；所述的第三多元醇为聚碳酸亚内酯多元醇；所述的扩链剂为乙醇胺、一缩二乙二醇的混合物。
[0030]进一步优选地，所述的乙醇胺、一缩二乙二醇的摩尔比为1～2:1。
[0031]根据一种具体实施方式，当所述的液型聚氨酯涂料为底层涂料时，步骤(1)中的异氰酸酯、第一多元醇、第二多元醇以及第三多元醇的摩尔比为2～8:0.5～1.5:0.1～0.5:1；步骤(2) 中的聚四氢呋喃多元醇和扩链剂的摩尔比为0.05～0.1:1；步骤(1)中的第一多元醇与步骤(2) 中的聚四氢呋喃多元醇的摩尔比为1～3:1。
[0032]优选地，当所述的液型聚氨酯涂料为底层涂料时，所述的第一多元醇为聚四氢呋喃多元醇；所述的第二多元醇为聚环氧丙烷多元醇；所述的第三多元醇为聚酯多元醇；所述的扩链剂为乙二醇、乙醇胺、一缩二乙二醇的混合物。
[0033]进一步优选地，所述的乙二醇、乙醇胺、一缩二乙二醇的摩尔比为0.5～1：0.1～0.6:1。
[0034]本专利技术第二方面还提供一种使用上述制备方法制得的液型聚氨酯涂料。
[0035]本专利技术第三方面还提供一种使用上述制备方法制得的液型聚氨酯涂料在面料涂层中的应用。
[0036]本专利技术中，将上述底层涂料先涂覆在面料上形成底涂层，然后再将上述面层涂料涂覆在所述的底涂层上形成面涂层。
[0037]本专利技术的第四方面还提供一种面料，其包括由上述涂料形成的涂层。
[0038]进一步地，所述涂层包括形成在面料本体上的底涂层以及形成在底涂层上的面涂
层。
[0039]本专利技术第五方面还提供一种面料涂层的制备方法，将使用上述制备方法制得的液型聚氨酯涂料涂覆在面料上，经干燥回收溶剂得到涂层。
[0040]优选地，所述的液型聚氨酯涂料在所述的面料上的涂覆量为50～120g/m2。
[0041]本专利技术中，底层和面层的涂覆量之和为50～120g/m2，在生产面料时，可根据需要选择面层和底层的具体涂覆量。
[0042]本专利技术的聚氨酯涂料为液型，树脂稳定性佳，制备时无需加入固化剂、交联剂等成膜助剂，操作更加方便。
[0043]本专利技术通过先使用软链段原料第一多元醇(聚四氢呋喃多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇中的一种或多种)、第二多元醇(聚环氧丙烷多元醇、四氢呋喃和环氧丙烷共聚多元醇、环氧丙烷和环氧乙烷共聚多元醇中的一种或多种)以及第三多元醇进行预聚后，再使用软链段原料聚四氢呋喃多元醇和硬链段原料扩链剂进行扩链，与传统一步法合成的聚氨酯涂料相比，耐寒性能显著提高，且回弹性和柔韧性也得到提高。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将异氰酸酯、第一多元醇、第二多元醇以及第三多元醇进行预聚反应；(2)向步骤(1)反应完成后的体系中加入溶剂、聚四氢呋喃多元醇以及扩链剂进行扩链反应；所述的第一多元醇为聚四氢呋喃多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇中的一种或多种，所述的第二多元醇为聚环氧丙烷多元醇、四氢呋喃和环氧丙烷共聚多元醇、环氧丙烷和环氧乙烷共聚多元醇中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的液型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：控制步骤(1)的反应温度为80～95℃；控制步骤(2)的反应温度为80～95℃。3.根据权利要求1所述的液型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：所述的异氰酸酯为MDI、TDI、HMDI中的一种或多种；所述的第三多元醇为聚碳酸亚内酯多元醇、聚酯多元醇、聚乙二醇中的一种或多种；所述的溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的一种或多种；所述的扩链剂为乙醇胺、一缩二乙二醇、乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的液型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法还包括扩链反应完成后，分批加入异氰酸酯进行反应至所需粘度，然后加入链终止剂终止反应的步骤；以及选择性地向反应体系中加入溶剂调整固含量的步骤；所述的链终止剂为乙二醇、苹果酸中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的液型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)在溶剂的存在下进行反应。6.根据权利要求1至5中任一项所述的液型聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：当所述的液型聚氨酯涂料为面层涂料时，步骤(1)中的异氰酸酯、第一多元醇、第二多元醇以及第三多元醇的摩尔比为10～15...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹维然，徐彦，周宇宇，张浩明，
申请(专利权)人：江苏奥斯佳材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：