一种水性聚氨酯面层树脂及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种水性聚氨酯面层树脂，其原料按质量百分含量计包括：二异氰酸酯6.0

【技术实现步骤摘要】
一种水性聚氨酯面层树脂及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及水性聚氨酯合成革
，尤其涉及一种水性聚氨酯面层树脂及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]21世纪以来，合成革制品以其优异的性能和绚丽的外观成功应用在沙发，服装，鞋材，电子包装，装饰等各个领域。近年来，沙发用合成革产品不仅要求优异的机械性能、色牢度、耐酸碱性物性指标等，而且对手感、触感、外观等个性化指标提出了更高的要求。
[0003]近年来，沙发革产品通过有机硅表面处理制备“半硅”沙发革产品可达到易去污、表面肤感等功能性特点，深受消费者的亲睐。但是市场上使用的水性聚氨酯面层树脂在与有机硅表面处理料(简称有机硅表处料)结合方面出现了问题，刚半硅表处后的沙发革基本正常，做成沙发以后，半年左右的时间就会出现有机硅脱层，表面光泽消失，出现掉粉等问题。
[0004]目前，使用的有机硅表处料通常是以乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷为基础聚合物。由于聚氨酯是极性高分子材料，有机硅是非极性高分子材料，二者极性相差较大，使得有机硅表处料与聚氨酯面层难以达到较高牢度的结合。

技术实现思路

[0005]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种水性聚氨酯面层树脂及其制备方法、应用，本专利技术在聚氨酯中引入碳碳双键和Y型结构的双醇羟基单封端硅油，可以大幅提高半硅表处剂与聚氨酯的结合牢度；且本专利技术还具有优异的耐水解、耐热性能。
[0006]本专利技术提出了一种水性聚氨酯面层树脂，其原料按质量百分含量计包括：二异氰酸酯6.0
‑
8.0％、多元醇化合物12
‑
15％、反应性羟基硅油0.8
‑
1.6％、非离子型亲水扩链剂1.6
‑
2.5％；小分子扩链剂1.1
‑
1.7％、催化剂0.002
‑
0.004％、有机溶剂15
‑
25％、水54
‑
58％；
[0007]其中，反应性羟基硅油为双醇羟基单封端硅油；
[0008]多元醇化合物为聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二元醇、含碳碳双键的二元醇的组合物。
[0009]上述双醇羟基单封端硅油可以为反应性羟基硅油8866等，可以从市场购得。上述双醇羟基单封端硅油呈Y型结构，具体结构如图1所示，其中R为烷基；有机硅链段是以重复的Si
‑
O键为主链，且硅原子上连接有机基团，有机基团可以为氢、烷基、芳基等。
[0010]本专利技术在聚氨酯软段中引入含碳碳双键的多元醇化合物，通过碳碳双键打开，可以与半硅表处剂中有机硅的硅氢键加成反应，形成适量的共价键结合，可明显提高半硅表处剂与聚氨酯的结合牢度；并在聚氨酯分子链中引入Y型结构的双醇羟基单封端硅油，在聚氨酯分子链中会以侧链锚的形式与半硅表处剂中的有机硅分子链进行结合，可明显提升半硅表处剂与聚氨酯的结合牢度；上述两种作用相互配合，大幅提高半硅表处剂与聚氨酯的
结合牢度。
[0011]优选地，含碳碳双键的二元醇为聚丁二烯二醇、马来酸酐己二酸系聚酯二元醇中的至少一种。
[0012]上述马来酸酐己二酸系聚酯二元醇是由马来酸酐、己二酸和二元醇共聚制得，可以从市场购得。
[0013]优选地，聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二元醇、含碳碳双键的二元醇的质量比为2
‑
3:3
‑
4:1。
[0014]优选地，二异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯。
[0015]优选地，脂肪族二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。
[0016]本专利技术对聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二元醇、含碳碳双键的二元醇选择合适的质量比，并选择合适种类的二异氰酸酯和多元醇化合物，使得水性聚氨酯面层树脂与半硅表处剂牢固结合的同时，还可以使得水性聚氨酯面层树脂具有优异的耐水解性、耐热性能。
[0017]优选地，非离子型亲水扩链剂为双醇羟基单封端聚醚。
[0018]上述双醇羟基单封端聚醚可以为非离子型亲水扩链剂YmerN120等，可以从市场购得。上述非离子型亲水扩链剂可以提高水性聚氨酯的亲水性能，保证聚氨酯树脂的可乳化性能。
[0019]优选地，小分子扩链剂为二元醇类扩链剂和二元胺类扩链剂的组合物。
[0020]优选地，二元醇类扩链剂和二元胺类扩链剂的重量比为0.8
‑
1.2:0.3
‑
0.5。
[0021]优选地，二元醇类扩链剂为乙二醇、1,4
‑
丁二醇、新戊二醇中的至少一种。
[0022]优选地，二元胺类扩链剂为乙二胺、异佛尔酮二胺中的至少一种。
[0023]优选地，所述水性聚氨酯面层树脂的原料还含有抗氧剂。
[0024]优选地，抗氧剂的质量百分含量为0.016
‑
0.03％。
[0025]上述催化剂可以为有机铋催化剂MB20等；上述抗氧剂可以为四(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)等。
[0026]本专利技术还提出了上述水性聚氨酯面层树脂的制备方法，包括如下步骤：取反应性羟基硅油、二异氰酸酯，在催化剂存在条件下反应；然后加入多元醇化合物、非离子型亲水扩链剂、部分小分子扩链剂继续反应；然后加入有机溶剂降粘，加水乳化分散；然后加入剩余的小分子扩链剂继续扩链反应，脱除有机溶剂得到水性聚氨酯面层树脂。
[0027]优选地，在催化剂存在条件下，于100
‑
105℃恒温反应2
‑
3h。
[0028]优选地，于80
‑
85℃继续反应2
‑
2.5h。
[0029]优选地，降温至30
‑
40℃时，加入有机溶剂降粘。
[0030]优选地，反应性羟基硅油使用前，经干燥处理。
[0031]上述有机溶剂可以为丙酮等；上述水均为去离子水。
[0032]本专利技术还提出了上述水性聚氨酯面层树脂在半硅合成革中的应用。
[0033]有益效果：
[0034]1.本专利技术在聚氨酯软段中引入含碳碳双键的多元醇化合物，通过碳碳双键打开，可以与半硅表处剂中有机硅的硅氢键加成反应，形成适量的共价键结合，可明显提高半硅表处剂与聚氨酯的结合牢度；
[0035]2.本专利技术在聚氨酯分子链中引入Y型结构的双醇羟基单封端硅油，在聚氨酯分子链中会以侧链锚的形式与半硅表处剂中的有机硅分子链进行结合，可明显提升半硅表处剂与聚氨酯的结合牢度；
[0036]通过上述两种作用相互配合，大幅提高半硅表处剂与聚氨酯的结合牢度，解决行业内出现的水性聚氨酯面层树脂与半硅表处剂结合不好的问题。
附图说明
[0037]图1为双醇羟基单封端硅油的Y型结构图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯面层树脂，其特征在于，其原料按质量百分含量计包括：二异氰酸酯6.0
‑
8.0％、多元醇化合物12
‑
15％、反应性羟基硅油0.8
‑
1.6％、非离子型亲水扩链剂1.6
‑
2.5％；小分子扩链剂1.1
‑
1.7％、催化剂0.002
‑
0.004％、有机溶剂15
‑
25％、水54
‑
58％；其中，各原料的质量百分含量的总和为100％；反应性羟基硅油为双醇羟基单封端硅油；多元醇化合物为聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二元醇、含碳碳双键的二元醇的组合物。2.根据权利要求1所述水性聚氨酯面层树脂，其特征在于，含碳碳双键的二元醇为聚丁二烯二醇、马来酸酐己二酸系聚酯二元醇中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述水性聚氨酯面层树脂，其特征在于，聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二元醇、含碳碳双键的二元醇的质量比为2
‑
3:3
‑
4:1。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述水性聚氨酯面层树脂，其特征在于，二异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯；优选地，脂肪族二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述水性聚氨酯面层树脂，其特征在于，非离子型亲水扩链剂为双醇羟基单封端聚醚。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述水性聚氨酯面层树脂，其特征在于，小分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹凯凯，张大华，
申请(专利权)人：旭川化学苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：