自消光聚氨酯樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種自消光聚氨酯樹脂及其制備方法，該樹脂主要是由聚醚多元醇、異氰酸酯、二元醇、丙烯酸接枝類物質(zhì)、親水性擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、胺擴(kuò)鏈劑5-7份等原料制備而成。本發(fā)明所述自消光聚氨酯樹脂引入了可吸收光線的丙烯酸接枝類物質(zhì)屬于化學(xué)消光，涂飾出的皮革具有色澤自然的消光效果。同時(shí)，由于加入了丙烯酸接枝類物質(zhì)，耐水性、耐溶劑性得到了極大地提高。
【專利說(shuō)明】自消光聚氨酯樹脂及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種水性聚氨酯樹脂及其合成方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，對(duì)皮革制品的要求也越來(lái)越高，要求皮革制品向著兩 個(gè)極端發(fā)展，一是高光高透明度聚氨酯樹脂涂飾的皮革制品；二是用消光聚氨酯樹脂涂飾 的色澤自然真皮感好的皮革制品。皮革涂飾劑消光方法主要是物理消光和化學(xué)消光兩種方 式。物理消光是加入消光劑，使涂料在成膜過(guò)程表面產(chǎn)生凹凸不平，增大對(duì)光的散射和減少 反射?；瘜W(xué)消光是靠在涂料合成中中引入一些能吸收光線的結(jié)構(gòu)或基團(tuán)，來(lái)獲得低光澤。 目前市面上流行的亞光皮革多是用物理消光，采用物理消光涂飾的皮革色澤灰暗，不美觀。 物理消光所用的消光劑在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的粉塵污染，給生產(chǎn)人員造成極大的身體傷 害。中國(guó)專利CN103725178A公開了一種聚氨酯消光光油的合成方法，其中加入了有機(jī)硅消 光粉，蠟粉等粒徑極小的粉類，在合成過(guò)程中產(chǎn)生了大量的可吸入顆粒物，給生產(chǎn)人員造成 了極大地危害。中國(guó)專利CN103740250A公開了自消光型皮革水性聚氨酯涂飾劑的制備方 法，其制備工藝相對(duì)復(fù)雜，由AB兩組分分別合成后再混配而成?；瘜W(xué)消光是在聚氨酯樹脂 合成的過(guò)程中引入了可吸收光線的基團(tuán)，但不影響聚氨酯涂膜的透明度，涂飾的皮革色澤 自然，凸顯真皮感。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種自消光聚氨酯樹脂及其制備方法。
[0004] 本發(fā)明所述自消光聚氨酯樹脂，主要是由以下重量份數(shù)的原料制備而成： 聚醚多元醇100-125份、異氰酸酯70-90份、二元醇4-6份、丙烯酸接枝類物質(zhì)2-4份、 親水性擴(kuò)鏈劑8-10份、交聯(lián)劑2-4份、低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑100-150份、催化劑0. 02-0. 05份、 胺擴(kuò)鏈劑5-7份、水600-700份。
[0005] 所述聚醚多元醇為分子量500-1000,羥值為55-60K0Hmg/g的聚四氫呋喃醚二醇。 [0006] 所述異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯（iroi)或氫化苯基甲烷二異氰酸酯 (h12mdi)。
[0007] 所述二元醇為1. 6-己二醇或1. 4- 丁二醇。
[0008] 所述丙烯酸接枝類物質(zhì)為甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯。
[0009] 所述親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基丙酸或二羥甲基丁酸。
[0010] 所述交聯(lián)劑是三羥甲基丙烷。
[0011] 所述低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑為丙酮。
[0012] 所述催化劑為新癸酸鉍。
[0013] 所述胺擴(kuò)鏈劑為乙二胺或三乙胺。
[0014] 所述的水為去離子水。
[0015] 本發(fā)明所述自消光聚氨酯樹脂的制備方法，包括如下步驟： 1. 聚合：在無(wú)水無(wú)氧的條件下，依次將真空脫水的聚醚多元醇、異氰酸酯、交聯(lián)劑加入 到反應(yīng)容器中，在攪拌下，溫度80-100°C，反應(yīng)2-3小時(shí)，加入二元醇、親水性擴(kuò)鏈劑、催化 齊[J，在攪拌下，60_80°C下反應(yīng)2-4小時(shí)，再加入丙烯酸接枝類物質(zhì)封端；每隔0. 5-lh加入 5_15kg丙酮控制粘度，待反應(yīng)生成的聚合體中異氰酸基團(tuán)含量不變時(shí)，反應(yīng)結(jié)束； 2. 乳化：在得到的聚合體中，1500-2500轉(zhuǎn)/分的攪拌轉(zhuǎn)速下加入胺擴(kuò)鏈劑、水進(jìn)行乳 化，500-1000轉(zhuǎn)/分的攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌5-10分鐘得到乳白色的水性聚氨酯樹脂； 3. 蒸餾：把得到的乳白色的水性聚氨酯樹脂轉(zhuǎn)入蒸餾釜中，在60-80°C下蒸餾l_3h，用 折光儀測(cè)得的折光率為0時(shí)結(jié)束蒸餾，即得所述自消光聚氨酯樹脂。
[0016] 本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1.本發(fā)明直接生產(chǎn)出具有消光效果的聚氨酯樹脂，工藝簡(jiǎn)單，便于操作。
[0017] 2.本發(fā)明所述自消光聚氨酯樹脂引入了可吸收光線的丙烯酸接枝類物質(zhì)屬于化 學(xué)消光，涂飾出的皮革具有色澤自然的消光效果。同時(shí)，由于加入了丙烯酸接枝類物質(zhì)，耐 水性、耐溶劑性得到了極大地提高。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019] 實(shí)施例1 配方： 分子量1000,羥值56. 6K0Hmg/g的聚四氫呋喃醚二醇100kg，H12MDI70kg，1. 6-己二醇 4kg，二輕甲基丙酸8kg，三輕甲基丙燒2kg，甲基丙烯酸輕乙酯2kg，丙酮100kg，新癸酸秘 0· 02kg，乙二胺 5. 5kg，離子水 600kg。
[0020] 工藝： 1、聚合反應(yīng)：在無(wú)水無(wú)氧的條件下，依次將真空脫水的分子量1000,輕值56. 6K0Hmg/g 的聚四氫呋喃醚二醇、H12MDI加入到反應(yīng)容器中，在機(jī)械攪拌下，溫度85°C，反應(yīng)2小時(shí)，力口 入1. 6-己二醇、二羥甲基丙酸、三羥甲基丙烷、新癸酸鉍到反應(yīng)容器中，在機(jī)械攪拌下，溫 度80°C反應(yīng)3小時(shí)，再加入丙烯酸接枝類物質(zhì)封端。每隔lh加入15kg丙酮，待反應(yīng)生成的 聚合體中異氰酸基團(tuán)含量不變時(shí)，反應(yīng)結(jié)束。
[0021] 2、乳化：在得到的聚合體中，1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下加入乙二胺，水進(jìn)行乳化，800 轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘得到乳白色的水性聚氨酯樹脂。
[0022] 3.蒸餾：把得到的乳白色的水性聚氨酯樹脂抽入蒸餾釜中，在65°C蒸餾3h，用折 光儀測(cè)得的折光率為〇時(shí)結(jié)束蒸餾。
[0023] 實(shí)施例2 配方： 分子量650,羥值56. 0K0Hmg/g的聚四氫呋喃醚二醇110kg，H12MDI80kg，1.6-己二醇 5kg，二輕甲基丙酸9kg，三輕甲基丙燒3kg，甲基丙烯酸輕丙酯3kg，丙酮120kg，新癸酸秘 0. 03kg，乙二胺 7kg，離子水 650kg。
[0024] 工藝： 1、聚合反應(yīng)：在無(wú)水無(wú)氧的條件下，依次將真空脫水的分子量650,輕值56. 6K0Hmg/g 的聚四氫呋喃醚二醇、HI2MDI加入到反應(yīng)容器中，在機(jī)械攪拌下，溫度90°C，反應(yīng)2小時(shí)，力口 入1. 6-己二醇、二羥甲基丙酸、三羥甲基丙烷、新癸酸鉍到反應(yīng)容器中，在機(jī)械攪拌下，溫 度75°C反應(yīng)3. 5小時(shí)，再加入丙烯酸接枝類物質(zhì)封端，每隔0. 5h加10kg丙酮控制粘度。待 反應(yīng)生成的聚合體中異氰酸基團(tuán)含量不變時(shí)，反應(yīng)結(jié)束。
[0025] 2、乳化：在得到的聚合體中，1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下加入乙二胺，水進(jìn)行乳化，500轉(zhuǎn) /分的轉(zhuǎn)速下攪拌8分鐘得到乳白色的水性聚氨酯樹脂。
[0026] 3.蒸餾：把得到的乳白色的水性聚氨酯樹脂抽入蒸餾釜中，在75°C蒸餾2h，用折 光儀測(cè)得的折光率為〇時(shí)結(jié)束蒸餾。
[0027] 實(shí)施例3 配方： 分子量1000,羥值57. 0K0Hmg/g的聚四氫呋喃醚二醇120kg，H12MDI 90kg，1. 6-己二 醇6kg，二輕甲基丙酸10kg，三輕甲基丙燒4kg，甲基丙烯酸輕丙酯4kg，丙酮125kg，新癸酸 秘0. 05kg，三乙胺7kg，離子水700kg。
[0028] 工藝： 1、聚合反應(yīng)：在無(wú)水無(wú)氧的條件下，依次將真空脫水的分子量1000,輕值56. 6K0Hmg/g 的聚四氫呋喃醚二醇、HI2MDI加入到反應(yīng)容器中，在機(jī)械攪拌下，溫度90°C，反應(yīng)2小時(shí)，力口 入1.6-己二醇、二羥甲基丙酸、三羥甲基丙烷、新癸酸鉍到反應(yīng)容器中，在機(jī)械攪拌下，溫 度70°C反應(yīng)4小時(shí)，再加入丙烯酸接枝類物質(zhì)封端，每隔lh加入12kg丙酮控制粘度。待反 應(yīng)生成的聚合體中異氰酸基團(tuán)含量不變時(shí)，反應(yīng)結(jié)束。
[0029] 2、乳化：在得到的聚合體中，2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下加入三乙胺，水進(jìn)行乳化，800 轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌7分鐘得到乳白色的水性聚氨酯樹脂。
[0030] 3.蒸餾：把得到的乳白色的水性聚氨酯樹脂抽入蒸餾釜中，在77°C蒸餾1. 5h，用 折光儀測(cè)得的折光率為〇時(shí)結(jié)束蒸餾。
【權(quán)利要求】
1. 一種自消光聚氨酯樹脂，其特征在于，主要是由以下重量份數(shù)的原料制備而成： 聚醚多元醇100-125份、異氰酸酯70-90份、二元醇4-6份、丙烯酸接枝類物質(zhì)2-4份、 親水性擴(kuò)鏈劑8-10份、交聯(lián)劑2-4份、低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑100-150份、催化劑0. 02-0. 05份、 胺擴(kuò)鏈劑5-7份、水600-700份。
2. 如權(quán)利要求1所述自消光聚氨酯樹脂，其特征在于，所述聚醚多元醇為分子量 500-1000,羥值為55-60K0Hmg/g的聚四氫呋喃醚二醇。
3. 如權(quán)利要求1所述自消光聚氨酯樹脂，其特征在于，所述異氰酸酯為異佛爾酮二異 氰酸酯或氫化苯基甲烷二異氰酸酯。
4. 如權(quán)利要求1所述自消光聚氨酯樹脂，其特征在于，所述二元醇為1. 6-己二醇或 1.4-丁二醇。
5. 如權(quán)利要求1所述自消光聚氨酯樹脂，其特征在于，所述丙烯酸接枝類物質(zhì)為甲基 丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯。
6. 如權(quán)利要求1所述自消光聚氨酯樹脂，其特征在于，所述親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基丙 酸或二羥甲基丁酸。
7. 如權(quán)利要求1所述自消光聚氨酯樹脂，其特征在于，所述交聯(lián)劑是三羥甲基丙烷；所 述低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑為丙酮；所述催化劑為新癸酸鉍；所述的水為去離子水。
8. 如權(quán)利要求1所述自消光聚氨酯樹脂，其特征在于，所述胺擴(kuò)鏈劑為乙二胺或三乙 胺。
9. 如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述自消光聚氨酯樹脂，其特征在于，其制備方法包括如下 步驟： (1) 聚合：在無(wú)水無(wú)氧的條件下，依次將真空脫水的聚醚多元醇、異氰酸酯、交聯(lián)劑加入 到反應(yīng)容器中，在攪拌下，溫度80-100°C，反應(yīng)2-3小時(shí)，加入二元醇、親水性擴(kuò)鏈劑、催化 齊[J，在攪拌下，60_80°C下反應(yīng)2-4小時(shí)，再加入丙烯酸接枝類物質(zhì)封端；每隔0. 5-lh加入 5_15kg丙酮控制粘度，待反應(yīng)生成的聚合體中異氰酸基團(tuán)含量不變時(shí)，反應(yīng)結(jié)束； (2) 乳化：在得到的聚合體中，1500-2500轉(zhuǎn)/分的攪拌轉(zhuǎn)速下加入胺擴(kuò)鏈劑、水進(jìn)行乳 化，500-1000轉(zhuǎn)/分的攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌5-10分鐘得到乳白色的水性聚氨酯樹脂； (3) 蒸餾：把得到的乳白色的水性聚氨酯樹脂轉(zhuǎn)入蒸餾釜中，在60-80°C下蒸餾l_3h， 用折光儀測(cè)得的折光率為0時(shí)結(jié)束蒸餾，即得所述自消光聚氨酯樹脂。
10. 如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述自消光聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下 步驟： (1) 聚合：在無(wú)水無(wú)氧的條件下，依次將真空脫水的聚醚多元醇、異氰酸酯、交聯(lián)劑加入 到反應(yīng)容器中，在攪拌下，溫度80-100°C，反應(yīng)2-3小時(shí)，加入二元醇、親水性擴(kuò)鏈劑、催化 齊[J，在攪拌下，60_80°C下反應(yīng)2-4小時(shí)，再加入丙烯酸接枝類物質(zhì)封端；每隔0. 5-lh加入 5_15kg丙酮控制粘度，待反應(yīng)生成的聚合體中異氰酸基團(tuán)含量不變時(shí)，反應(yīng)結(jié)束； (2) 乳化：在得到的聚合體中，1500-2500轉(zhuǎn)/分的攪拌轉(zhuǎn)速下加入胺擴(kuò)鏈劑、水進(jìn)行乳 化，500-1000轉(zhuǎn)/分的攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌5-10分鐘得到乳白色的水性聚氨酯樹脂； (3) 蒸餾：把得到的乳白色的水性聚氨酯樹脂轉(zhuǎn)入蒸餾釜中，在60-80°C下蒸餾l_3h， 用折光儀測(cè)得的折光率為0時(shí)結(jié)束蒸餾，即得所述自消光聚氨酯樹脂。
【文檔編號(hào)】D06M15/568GK104193946SQ201410467681
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】孫海園, 黃凱, 劉婭林, 馬金明, 閆克輝, 陳建棟, 于福哲, 范世杰, 邊娜, 苗吉賓 申請(qǐng)人:山東天慶科技發(fā)展有限公司