一種水性聚氨酯樹脂的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子聚合物領域，具體公開了一種水性聚氨酯樹脂。
【背景技術】
[0002] 合成革可分為聚氨酯服裝革、鞋用合成革、汽車革和沙發(fā)革。不同領域對革的性能 要求不盡相同，其中服裝革對于舒適性和功能性的要求較高。例如要求革具有較好的透氣 性、肉感、柔軟的手感、耐水解性、耐磨耐刮性和伸展性等。此外，在開發(fā)服裝革產品時，必須 追求革性能和價格的平衡，以滿足市場上的皮革服裝需求。
[0003] 水性聚氨酯樹脂是以水為分散介質，在加工過程中無需有機溶劑，而且產品體系 中不含有有毒的NCO基團，避免了對環(huán)境的污染和對操作人員的健康危害。但是收到水性 聚氨酯樹脂本身的物理化學性質的限制，將其批量應用于服裝革上海沒有成功的先例。在 現有制革生產過程中，采用水性聚氨酯樹脂作為粘合層有致命的劣勢。其以水為溶劑，粘合 層在面層和基布之間更不利于水分的烘干，且在烘干過程中需要蒸發(fā)熱較高，因此制革過 程的烘烤時間延長，烘烤溫度提高，造成生產效率低下。
[0004] 現有技術中如公開號為CN103351456A的發(fā)明申請公開了一種服裝革用濕法聚氨 酯樹脂，通過設計具有特定分子結構和分子量的酯醚共聚物多元醇，同時通過先合成一種 粘度及固含量的聚氨酯樹脂中間體，然后將該中間體加入到最終的聚氨酯樹脂中，獲得了 有較好柔軟度、濕滑感、豐滿的手感，較強的真皮感，具有服裝領域所要求的耐水解、高剝離 和超柔軟等性能要求的產品；但是，這種聚氨酯樹脂的配方中含有占配方比重50%以上的 有機溶劑，生產過程及所制備的產品不能夠滿足環(huán)保要求。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種水性聚氨酯樹脂，用于克服現 有技術中用于服裝革的聚氨酯生產成本高，手感不柔軟，以及耐磨和耐水性差的缺陷。
[0006] 為了實現以上目的及其他目的，本發(fā)明是通過包括以下技術方案實現的：
[0007] -種水性聚氨酯樹脂，所述水性聚氨酯樹脂包括以下原料組分及重量份：
[0008] 多元醇 120~170份 多異氰酸酯 】0~30份 第一擴鏈劑 4~10份 第二擴鏈劑 0.6-2份 二^乙胺 2~6份. 有機鉍催化劑 OJ~0.6份 永 260~400份，
[0009] 優(yōu)選地，所述多異氰酸酯為13~24. 35份。
[0010] 優(yōu)選地，所述第一擴鏈劑為3. 96~6. 05份。
[0011] 優(yōu)選地，所述第二擴鏈劑為〇· 64~L 68份。
[0012] 優(yōu)選地，所述三乙胺為2. 98~4. 6份。
[0013] 優(yōu)選地，所述水為262~364份。
[0014] 優(yōu)選地，所述多元醇選自聚己內酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氫呋喃醚多元 醇、聚環(huán)氧乙烷多元醇、聚環(huán)氧丙烷多元醇和端羥基聚丁二烯和聚硅氧烷多元醇和聚酯醚 多元醇中的一種或幾種。
[0015] 優(yōu)選地，所述的多元醇為二元醇。
[0016] 更優(yōu)選地，所述多元醇選自己內酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氫呋喃醚二元 醇、聚環(huán)氧乙烷二元醇、聚環(huán)氧丙烷二元醇和端羥基聚丁二烯和聚硅氧烷二元醇中的一種 或幾種。
[0017] 優(yōu)選地，所述多異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷 二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、萘-1，5-二異氰酸酯、多亞甲基 多苯基異氰酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯、甲基環(huán)己基二異氰酸酯和二環(huán)己基甲烷 二異氰酸酯中的一種或幾種。
[0018] 優(yōu)選地，所述多異氰酸酯中多異氰酸酯基團與所述多元醇中羥基基團的摩爾數之 比為0· 97~0· 98。
[0019] 優(yōu)選地，所述第一擴鏈劑選自二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二羥甲基戊酸和二羥 甲基辛酸中的一種或幾種。
[0020] 優(yōu)選地，所述第二擴鏈劑選自乙二醇、一縮二乙二醇、1，4-丁二醇、2, 3-丁二醇、 1，6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、甘油、山梨醇、三羥甲基丙烷和二羥甲基環(huán)己烷中的一種或 幾種。
[0021] 優(yōu)選地，所述有機鉍催化劑選自Coscat83、有機鉍1610、有機鉍2010、有機鉍 2810、有機鉍2808中的一種或幾種。
[0022] 本發(fā)明還公開了一種制備如上述所述水性聚氨酯樹脂的方法，包括以下步驟：多 元醇和多異氰酸酯在85~95°C下反應2~3h ;再加入第一擴鏈劑和第二擴鏈劑在75~ 85°C下反應1~3h ;然后加入有機鉍催化劑和丙酮在65~75°C下反應2~3h ;降溫至35~ 45°C加入三乙胺中和；加入水后的產物經減壓蒸餾即獲得所述水性聚氨酯樹脂。
[0023] 優(yōu)選地，加入第一擴鏈劑和第二擴鏈劑的同時加入丙酮。
[0024] 丙酮的作用為調整反應溶液的粘度。丙酮的添加量可根據反應需要酌情添加。所 述丙酮在減壓蒸餾階段被蒸餾除去。
[0025] 本發(fā)明還公開了一種如上述所述水性聚氨酯樹脂在服裝革中的用途。
[0026] 優(yōu)選地，所述用途為將所述水性聚氨酯樹脂經增稠、潤濕、消泡處理后，在100°C以 上的條件下加熱至少50s后進行貼合。
[0027] 上述所述增稠、潤濕、消泡處理步驟均采用現有技術中常用方式進行。
[0028] 優(yōu)選地，上述所述加熱溫度為不小于120°C。
[0029] 本發(fā)明提出一種用于服裝革半干貼工藝的底料水性聚氨酯樹脂，該樹脂能夠用于 服裝革的膠粘層，經加熱在半干狀態(tài)下進行貼合，其涂層具有極柔軟的手感、高的剝離強 度、優(yōu)良的耐水性能等特點。
[0030] 本發(fā)明的用于服裝革半干貼工藝的底料水性聚氨酯樹脂，其在合成過程中與傳統(tǒng) 的水性聚氨酯異氰酸酯過量不同，在合成過程中羥基過量，直接以羥基封端。該水性聚氨酯 在進行服裝革貼面時，加熱至半干狀態(tài)進行貼面，貼出來的革手感極柔軟和高的剝離強度。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合實施例進一步闡述本發(fā)明。應理解，實施例僅用于說明本發(fā)明，而非限制 本發(fā)明的范圍。
[0032] 實施例1
[0033] 將116. 6g分子量為2000的聚四氫呋喃二元醇和43. 4g分子量為2000的聚己內酯 二元醇加入三口燒瓶中，加熱至100°C~110°C脫水一小時，然后降溫至50°C，加入24. 35g 的甲苯二異氰酸酯，升溫至90°C保溫反應2小時，兩小時測定NCO含量，達到理論值后降溫 至50°C，加入6. 05g的二羥甲基丙酸和I. 62g的1，4- 丁二醇和少量丙酮調整粘度，升溫至 80°C反應2小時，然后加入0. 6g有機鉍2808催化劑在70°C反應3小時，反應結束測定NCO 含量，然后降溫至50°C，加入4. 6g的三乙胺進行中和，中和1分鐘后，高速剪切下加入380g 的去離子水，分散20分鐘，然后減壓蒸餾除去體系中的丙酮，即得到樣品1。
[0034] 實施例2
[0035] 將140g分子量為3000的聚環(huán)氧丙烷多元醇和IOg分子量為2000的聚碳酸酯多 元醇加入三口燒瓶中，加熱至100°C~110°C脫水一小時，然后降溫至50°C，加入17. 4g的 甲苯二異氰酸酯，升溫至90°C保溫反應2小時，兩小時測定NCO含量，達到理論值后降溫 至50°C，加入5. 36g的二羥甲基丙酸和I. 15g的一縮二乙二醇和少量丙酮調整粘度，升溫 至80°C反應2小時，然后加入0. 4g有機鉍2808催化劑在70°C反應3小時，反應結束測定 NCO含量，然后降溫至50°C，加入4. 04g的三乙胺進行中和，中和1分鐘后，高速剪切下加入 330g的去離子水，分散20分鐘，然后減壓蒸餾除去體系中的丙酮，即得到樣品2。
[0036] 實施例3
[0037] 將125g的分子量為3000的聚四氫呋喃二元醇和8g分子量為2000的聚己內酯 二元醇加入三口燒瓶中，加熱至l〇〇°C~110°C脫水一小時，然后降溫至50°C，加入16g的 甲苯二異氰酸酯，升溫至90°C保溫反應2小時，兩小時測定NCO含量，達到理論值后降溫至 50°C，加入4. 35g的二羥甲基丙酸和I. 57g的甲基丙二醇和少量丙酮調整粘度，升溫至80°C 反應2小時，然后加