制备反应性聚氨酯乳液的方法技术

技术编号:7130133 阅读:127 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术意于提供一种制备反应性聚氨酯乳液或软聚氨酯的方法,其在水中可良好分散并特别适合于经济地且尽可能环境友好地浸渍和/或涂覆多种选择的纺织品面料。还意于,尤其是为了良好的穿着舒适性或使用舒适性,按照该方法制得特别柔软的并且在触感上类似皮革的以及进一步优选还耐晒的纺织品面料,尤其是用于服装工业、垫子表面、内衬和/或医药、工业或军事应用的纺织品。另外,本发明专利技术方法还意于适用于均匀分布地,特别耐洗地且持久地阻燃性、抗微生物性,防污或亲水性地整理。为此,通过多元醇与不足量的二异氰酸酯进行反应,或者通过多元醇与二醇和/或三醇组合地与不足量的二异氰酸酯进行反应而制备中等粘度的OH-封端的预聚物。将该OH-封端的预聚物与外加的乳化剂混合,并加入二、三和/或多异氰酸酯,以使该OH-封端的预聚物随后发生交联,并任选地预先与相应的阻燃剂、抗微生物剂,防污剂或亲水性试剂混合并反应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
用于制备聚氨酯分散体的已知方法,例如在文献WO 02/08327ALUS 6,017,997A, WO 01/27179A1, DE 29 31 125C2和EP 0 962 585A2中提供的,通常按如下步骤进行多元醇,另外的二醇,例如二羟甲基丙酸,和二异氰酸酯进行反应。通过反应形成带有酸基和端部的异氰酸酯官能团的预聚物。该异氰酸酯封端的预聚物借助于结合入的酸基而分散在水中,随后与胺和/或水反应,从而实现链增长。由于该预聚物的粘度比较高, 所以为使其分散在水中,需要有机溶剂,该有机溶剂使粘度降低到其能够良好分布的程度。 经常使用的溶剂是N-甲基-2-吡咯烷酮,使得可购得的聚氨酯分散体在固体含量约35重量%的情况下总还具有约5重量%的溶剂含量。部分情况下还使用丙酮作为溶剂,其大部分可随后通过蒸馏除去。不过,其剩余部分总是保留在分散体中。在聚氨酯化学中常见的是,通过添加特殊的添加剂来改进材料的性能。对于纺织品浸渍和涂覆领域而言,特别是阻燃性、抗微生物性和防污或亲水性能在此是令人感兴趣的。聚氨酯的阻燃整理常常用于泡沫或致密材料。这种情况下主要使用基于含卤素的、含磷的、基于矿物的和含氮的防火剂以及膨胀体系的添加剂。例如文献DE 1812165A描述了通过掺混磷化合物或卤素化合物而制备经防火的聚氨酯泡沫的方法。而聚氨酯的抗微生物整理常常通过加入银离子来实现。在文献US 2007/0092556A1中描述了一种聚氨酯树脂,其通过加入银离子而获得抗微生物作用,并且其适合在纺织品上施加很薄的聚氨酯层。就防污性能的优化而言,例如专利US 3,968,066公开了一种纺织品浸渍层,其疏水性通过加入碳氟化合物来提高。与疏水性聚氨酯预聚物相比,相反地,亲水性变体一般提供以下优点,即其明显更容易被乳化。该文献甚至描述了特别是亲水性预聚物的情况,所述预聚物在与水混合时,自发转变为乳液(Kunststoff Handbuch 7, Polyurethane, Oertel, G. , Carl Hanser Verlag Munchen Wien,30-31)。由亲水性预聚物制得的乳液的另一优点是比疏水性体系明显提高的贮存稳定性。因此,对于离子稳定化而言,离子基团经由链增长剂而结合入聚合物中。与此有关的,例如文献DE 2035732公开了二氨基磺酸盐及其作为阴离子结构组分用于制备无乳化剂的聚氨酯分散体的用途。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制备反应性聚氨酯乳液或软聚氨酯的方法,其在水中, 优选没有有机溶剂的情况下,可良好分散,并特别适合于经济地且尽可能环境友好地浸渍禾口 /或涂覆坊织品面料(Flachengebi Iden)。本文中“浸渍和/或涂覆,,尤其是指浸渍或浸透整个纺织品和涂覆单个纤维。从而实现特别均勻并且基于涂布量而言比较节省的整理。另外,按照该方法还应可制得优选耐晒的,并且特别柔软的,并且在触感上类似皮革的纺织品面料,该面料目前为止尤其仅可通过由溶液凝结而形成多孔性结构而实现。另外,该方法同时应特别好地适合于添加防火剂、抗微生物试剂或杀生物剂、亲水性试剂或防污剂,或者适合于耐洗的且永久性阻燃的、抗微生物的、亲水性的或防污的整理。根据本专利技术,所述制备用于浸渍和/或涂覆纺织品面料的反应性聚氨酯乳液的方法以如下方式进行,即通过多元醇与不足量的二异氰酸酯进行反应或者多元醇与二醇和/ 或三醇组合地与不足量的二异氰酸酯进行反应而制备中等粘度的OH-封端的预聚物,将该预聚物与外加的乳化剂混合,并且为了该OH-封端的预聚物随后发生交联而加入二、三和/ 或多异氰酸酯。由此还应可以制得特别柔软的并且在触感上类似皮革的纺织品面料,其保证良好的穿着舒适性或使用舒适性,尤其是考虑到在工业、医药应用、民用或军用的纺织品中,尤其是在垫子表面,内衬,家具材料,床垫材料以及被套材料,挂帘,片材,裱糊布,帐篷,土工织物,卫生制品或清洁制品或者在功能服装,如制服或劳动防护服装中的用途。在所述方法的特定的实施方案中,意于提供一种阻燃性整理纺织品面料的方法, 用该方法可以实现特别经济地并且环境友好地,均勻分布地,特别耐洗地且持久地阻燃性浸渍和/或涂覆各种选择的纺织品面料。优选制备用于阻燃性浸渍和/或涂覆纺织品面料的反应性聚氨酯乳液的方法以这样的方式进行通过在二重或更多重OH-或NH2-官能化的防火剂的存在下使多元醇与不足量的二异氰酸酯进行反应或者通过多元醇与二醇和/或三醇以及二重或更多重OH-或 NH2-官能化的防火剂组合地与不足量的二异氰酸酯进行反应而制备中等粘度的OH-封端的预聚物,将该预聚物与外加的乳化剂混合,并且为了该OH-封端的预聚物随后发生交联而加入二异氰酸酯、三异氰酸酯和/或多异氰酸酯。所述二重或更多重OH-或NH2-官能化的防火剂在此类似于所使用的多元醇那样通过加成反应与二异氰酸酯反应,因此共价结合入所形成的预聚物链中。然后将所形成的预聚物与外加的乳化剂混合,并且有利地分散在水中,从而形成低粘度的乳液,采用该乳液可以出色地浸渍纺织品面料。然后将所述用反应性聚氨酯乳液浸渍的或涂覆的纺织品面料优选通过加热而被干燥,以使OH-封端的预聚物发生交联。以该聚氨酯乳液形式的施加带来以下优点防火物质均勻分布在纺织品纤维的表面上。通过阻燃性添加剂化学结合到聚合物基体中,在由此整理的纺织品上形成永久的和耐洗的纤维防火层。令人惊讶地发现,所得到的聚氨酯的结晶由于结合入二重或更多重OH-或NH2-官能化的防火剂而被破坏,从而产生特别柔软的浸渍层或涂覆层,尤其是不必附加其他添加物质,例如OH-官能化的聚硅氧烷。作为合适的阻燃性添加剂或防火剂在本文中考虑所有具有阻燃性能并在其两个相应末端或在侧链中带有至少两个反应性羟基或氨基的分子。作为二重或更多重OH-或NH2-官能化的防火剂,优选使用-二重或三重OH-或NH2-封端的氧化膦,尤其是总通式的那些,其中R1 = H,具有1至12个碳原子的支化或非支化的烷基,具有6至20 个碳原子的取代或未取代的芳基,具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳烷基,或者具有6至30个碳原子的取代或未取代的烷芳基,并且R2,R3 =具有1至M个碳原子的支化或非支化的亚烷基,或者带有6至30个碳原子的取代或未取代的亚烷芳基,其中R2和R3可以相同或不同。作为二重或更多重OH-或NH2-官能化的防火剂,还优选使用-二重或三重OH-或NH2-封端的磷酸酯低聚物,尤其是总通式 - (0) (OR1)2的那些,其中η = 2至20,优选2至10,炉=具有2至10个碳原子的支化或非支化的羟基烷基;R2 =具有2至10个碳原子的亚烷基,或者使用- 二重或三重OH-或NH2-封端的磷酸三芳基酯,- 二重OH-或NH2-封端的磷酸二芳基烷基酯,或者-反应性P (III)-磷多元醇,尤其是总通式 HO-R1-O-P (0) (R2)-O-R1-OH 的那些,例如 Exolit OP 560 (Clariant 公司)。以上列举只包含几个典型实例,并没有覆盖所有可能的OH-或NH2-封端的防火剂。概括而言,含磷防火剂这样起作用一方面通过吸热缩合而在所述材料上形成牢固的由多膦酸形成的表面层,这本身就已经形成了对氧和热的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.制备用于浸渍和/或涂覆纺织品面料的反应性聚氨酯乳液的方法,其中通过多元醇与不足量的二异氰酸酯进行反应,或者通过多元醇与二醇和/或三醇组合地与不足量的二异氰酸酯进行反应而制备中等粘度的OH-封端的预聚物,将该预聚物与外加的乳化剂混合,并加入二异氰酸酯、三异氰酸酯和/或多异氰酸酯以使该OH-封端的预聚物随后发生后续交联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·瑟沃里奇
申请(专利权)人:卡尔·弗罗伊登伯格公司
类型:发明
国别省市:DE

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