一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法及其产物技术

本发明专利技术公开了一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法，包括如下步骤：第一，将羟基组分、异氰酸酯组分、水、催化剂混合，在带有搅拌装置的反应器中于80

【技术实现步骤摘要】
一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法及其产物


[0001]本专利技术涉及无溶剂聚氨酯合成革制备领域，具体涉及一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法及其产物。

技术介绍

[0002]传统的聚氨酯合成革行业大多采用溶剂型聚氨酯树脂浆料，在生产制造过程中会产生大量的废液废气，严重污染环境，损害人类健康，限制了聚氨酯合成革行业的进一步发展。随着当前环境问题的日趋严重，采用无溶剂的聚氨酯合成革树脂替代溶剂型树脂也就应运而生。所谓无溶剂聚氨酯合成革就是采用无溶剂的聚氨酯树脂为主要原料，同时在合成革的生产环节也不加溶剂而制得的合成革产品，因为全程无溶剂的参与，所以由溶剂带来的环境问题自然应声而解。
[0003]当前的无溶剂合成革制造常用的工艺是低压浇注
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预反应
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贴合
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固化的工艺：采用低压混合机将低粘度的羟基组分、异氰酸酯组分混合，涂布，进入烘道预反应，待树脂有一定的强度后贴布，加入熟化烘箱固化成型。
[0004]该工艺需要较长的预反应烘道和熟化烘道，传统的合成革生产线由于长度较短，必须经过较大改动才能满足需求，甚至需要建立全新的生产线，投入太大，限制了合成革厂家的积极性；低压机混合后的树脂由于初期反应程度较低，粘度低，通常在5000mPa.s/25℃以下，流动性好，无法涂布较厚，在进入预烘道加热的情况下粘度会更低，涂层会因流动进一步变薄，失厚严重；同时由于初期本体强度低，又是开放环境，预反应时发泡反应很容易因为泡孔壁强度低而造成消泡，不能发出较大较多的泡孔，制造出的聚氨酯合成革的手感较硬挺，与传统的溶剂型聚氨酯合成革的手感相差太大。
[0005]这就限制了无溶剂合成革的应用，只能用于某些追求高物性环保而对手感要求较低的领域，如汽车革、沙发革，这就造成了目前无溶剂聚氨酯合成革的市场占比非常小，大部分的聚氨酯合成革仍然主要采用传统的溶剂型制造工艺的局面。
[0006]通过分析当前的无溶剂聚氨酯合成革制造工艺可知，如果能在涂布之前通过预反应在一定程度上提高涂布树脂的本体强度，则可以大大缩短涂布后的预反应时间，甚至可以不进行预反应就贴合基布，直接进入熟化烘道固化即可，这样就可以缩短无溶剂生产线的长度，可以利用现有的溶剂型生产线来进行生产。
[0007]同时本体强度的提高，树脂粘度大，涂布后失厚也较少；涂布树脂本体强度较大，泡孔壁强度高，发泡反应时不容易塌泡，有利于形成较多较大的泡孔，这就使得提高无溶剂聚氨酯合成革的手感成为可能，将为无溶剂聚氨酯合成革的生产应用打开新的局面。
[0008]通过预反应提高涂布树脂的分子量，树脂本体强度增大，粘度也较大，需要带有搅拌装置的反应器，当然由于只是在一定程度上提高涂布树脂的本体强度，生产设备并不需要很高的剪切力，采用树脂合成反应釜可以满足要求。
[0009]但通常反应釜比较适合间歇法工艺，考虑到无溶剂合成革制造工艺的连续性，带有螺杆挤出装置的反应器是非常适合的，比如树脂加工行业常用的单螺杆、双螺杆挤出机；
涂布树脂本体强度增大，涂布时需要保持合适的温度以维持合适的涂布粘度，同时涂刀也需要维持在合适的温度，当然为了避免不必要粘刀，可以采用聚四氟乙烯包覆涂刀或者其他不容易粘连的材料包覆涂刀。

技术实现思路

[0010]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法及其产物。
[0011]本专利技术通过提高无溶剂合成革涂布树脂的本体强度，去掉了当前无溶剂合成革制造工艺中树脂涂布后的预反应阶段，不需要预反应烘道，缩短了生产线的长度，简化了无溶剂合成革的制备工艺，提高生产效率；
[0012]同时随着产物的本体强度的提高，树脂粘度大，涂布后失厚也较少；涂布树脂本体强度较大，泡孔壁强度高，发泡反应时不容易塌泡，有利于形成较多较大的泡孔，制成的无溶剂合成革手感好，具有更广的应用前景。
[0013]一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法，包括如下步骤：
[0014]第一，将羟基组分、异氰酸酯组分、水、催化剂混合，在带有搅拌装置的反应器中于80
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100℃下混合反应得含气泡熔融体，所述含气泡熔融体中既包含异氰酸酯与羟基、水的反应产物氨基甲酸酯、取代脲和二氧化碳，还包含剩余未反应的羟基、异氰酸酯、水，
[0015]第二，将所述含气泡熔融体涂布于第一基材上，涂布厚度为0.1mm
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3mm，维持涂刀温度在80
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100℃下，完成涂布后与第二基材贴合后，在120
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140℃的温度下熟化得所述无溶剂聚氨酯合成革。
[0016]在本专利技术的一个优选实施例中，所述混合反应为反应3
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5分钟得粘度为40000
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100000mPa.s/80℃的含气泡熔融体，且所述含气泡熔融体在温度为80
‑
100℃时，20
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30分钟之间交联固化成不溶不熔的固体。
[0017]在本专利技术的一个优选实施例中，所述第一基材为离型纸、附着于离型纸上的厚度为0.01mm
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0.1mm水性聚氨酯树脂膜或厚度为0.03mm
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0.2mmTPU膜。
[0018]在本专利技术的一个优选实施例中，所述第二基材为超纤、真皮或合成革用的基布。
[0019]在本专利技术的一个优选实施例中，所述带有搅拌装置的反应器为有螺杆挤出装置的反应器。优选单螺杆挤出机、双螺杆挤出机。
[0020]在本专利技术的一个优选实施例中，所述涂刀为采用聚四氟乙烯材质包覆的涂刀。
[0021]在本专利技术的一个优选实施例中，所述异氰酸酯组分中NCO与羟基组分和水中OH(按1摩尔水消耗2摩尔NCO计算)的摩尔比即R值为1.05
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1.3；
[0022]所述水的质量与羟基组分的质量之比为0.1
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1.5：100；
[0023]所述催化剂质量与羟基组分质量之比为0.04
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0.2:100。
[0024]在本专利技术的一个优选实施例中，所述羟基组分为：
[0025]数均分子量为1000
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4000聚氧化丙烯二元醇、数均分子量为1000
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4000聚氧化丙烯三元醇、数均分子量为1000
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2000聚四氢呋喃二元醇、数均分子量为1000
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3000聚酯多元醇(所述聚酯多元醇的羟基官能度为2
‑
3)、数均分子量为1000
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2000聚碳酸酯二元醇中的任意一种或多种；
[0026]与乙二醇、丁二醇、二乙二醇中的任意一种或多种小分子二元醇组成的混合物；
[0027]其中羟基官能度大于2的多元醇质量占羟基组分的10％
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40％，小分子二元醇的质量占羟基组分的5％
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15％。
[0028]在本专利技术的一个优选实施例中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一，将羟基组分、异氰酸酯组分、水、催化剂混合，在带有搅拌装置的反应器中于80
‑
100℃下混合反应得含气泡熔融体，所述含气泡熔融体中既包含异氰酸酯与羟基、水的反应产物氨基甲酸酯、取代脲和二氧化碳，还包含剩余未反应的羟基、异氰酸酯、水，第二，将所述含气泡熔融体涂布于第一基材上，涂布厚度为0.1mm
‑
3mm，维持涂刀温度在80
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100℃下，完成涂布后与第二基材贴合后，在120
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140℃的温度下熟化得所述无溶剂聚氨酯合成革。2.如权利要求1所述的一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述混合反应为反应3
‑
5分钟得粘度为40000
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100000mPa.s/80℃的含气泡熔融体，且所述含气泡熔融体在温度为80
‑
100℃时，20
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30分钟之间交联固化成不溶不熔的固体。3.如权利要求1所述的一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述第一基材为离型纸、附着于离型纸上的厚度为0.01mm
‑
0.1mm水性聚氨酯树脂膜或厚度为0.03mm
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0.2mmTPU膜。4.如权利要求1所述的一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述第二基材为超纤、真皮或合成革用的基布。5.如权利要求1所述的一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述带有搅拌装置的反应器为有螺杆挤出装置的反应器。优选单螺杆挤出机、双螺杆挤出机。6.如权利要求1所述的一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述涂刀为采用聚四氟乙烯材质包覆的涂刀。7.如权利要求1所述的一种无溶剂聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯组分中NCO与羟基组分和水中OH(按1摩尔水消耗2摩尔NCO计算)的摩尔比即R值为1.05
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1.3；所述水的质量与羟基组分的质量之比为0.1
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1.5：100；所述催化剂质量与羟基组分质量之比为0.04
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0.2:100；所述羟基组分为：数均分子量为1000
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4000聚氧化丙烯二元醇、数均分子量为1000
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4000聚氧化丙烯三元醇、数均分子量为1000
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2000聚四氢呋喃二元醇、数均分子量为1000
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3000聚酯多元醇(所述聚酯多元醇的羟基官能度为2
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3)、数均分子量为1000
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【专利技术属性】
技术研发人员：钱洪祥，钱建中，蔡华兵，吴磊，白雪纯，
申请(专利权)人：上海汇得科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：