專利名稱：脂肪族防水透濕合成革涂飾樹脂及其預(yù)聚制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成革涂飾樹脂，尤其是指一種具有防水透濕功能的脂肪族合成革涂飾樹脂，同時提供用預(yù)聚法制造這種涂飾樹脂的制造方法。
背景技術(shù)：
市場上現(xiàn)有的防水透濕合成革涂飾樹脂，是由聚酯二醇與異氫酸酯和擴鏈劑、稀釋劑反應(yīng)而得的油性聚氨酯涂飾樹脂，不足是產(chǎn)品與水接觸后會發(fā)生溶脹，防水性能差；另外市場上常見的多為黃變形(即芳香族)防水透濕合成革涂飾樹脂，很少出現(xiàn)耐黃形(脂肪族)的防水透濕合成革涂飾樹脂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了克服上述不足，提供一種防水性能好、與水接觸后不發(fā)生溶脹的脂肪族防水透濕合成革涂飾樹脂，主要創(chuàng)新在于組份中異氰酸酯采用帶有脂環(huán)族的二異氰酸酯，同時也采用帶有脂環(huán)族的擴鏈劑，再添加帶有親水基團(tuán)的聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物作接枝助劑，通過反應(yīng)，使產(chǎn)品具有獨特的嵌段或接枝分子結(jié)構(gòu)，從而提高和穩(wěn)定了產(chǎn)品的防水性能和透氣透濕性能，而脂肪族類產(chǎn)品又使涂飾樹脂具有耐黃變的特性，具體是這樣來實施的脂肪族防水透濕合成革涂飾樹脂，為聚酯二醇、異氰酸酯在催化劑、擴鏈劑作用下的產(chǎn)物，其特征在于反應(yīng)組份中添加有聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物，其組份及重量配比為(％)分子量為2000的聚酯二醇60-80聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物 5-15異氰酸酯IPDI、H12MDI、XDI、HDI的一種或組合10-25磷酸適量調(diào)PH值至4.6-5.1外加甲苯 90-110催化劑有機鉍或二月桂酸二丁基錫0.2-0.5擴鏈劑IPDA5-8二正丁胺 0.2-0.4溶劑 40-60本方法采用帶有親水基因的聚酯二醇作為基礎(chǔ)樹脂材料，它是控制透濕量的關(guān)鍵，另外，聚酯二醇的耐候、耐水解性穩(wěn)定，酸值適中，分子量(羥值)較大，不會應(yīng)端羧基與異氫酸酯反應(yīng)就生成酰胺并放出二氧化碳，造成鏈的終止和形成討厭的氣泡。組份中聚酯二醇是指聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚乙二醇醚(PEG)、聚四氫呋喃醚(PTMEG)、四氫呋喃聚乙二醇共聚醚(DC1800)等的一種或組合。
聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物帶有伯羥基官能團(tuán)，反應(yīng)活性大，親水性好，作為接枝助劑，能有效改變產(chǎn)物的內(nèi)在分子結(jié)構(gòu)，相對于現(xiàn)有產(chǎn)品，防水性能大為提高。
本發(fā)明組份中的異氰酸酯是指帶有脂肪族的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、1，6-己二異氰酸酯(HDI)的一種或組合。擴鏈劑也采用還有脂肪族的異佛爾酮二胺。
本發(fā)明中使用的溶劑為甲苯、丁酮、丙酮、醋酸乙脂、醋酸丁脂的一種或幾種組合，催化劑采用有機鉍或二月桂酸二丁基錫，有機秘作催化劑使產(chǎn)品毒性減小，更環(huán)保。
這種脂肪族防水透濕合成革涂飾樹脂的制造方法是按組份重量配比將分子量為2000的聚酯二醇、接枝助劑聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物用適量磷酸調(diào)PH值至4.6-5.1，投入脂肪族類異氫酸酯、催化劑，升溫至75-80℃進(jìn)行反應(yīng)，檢測異氫酸根NCO至7-8時，降溫，用甲苯稀釋，溫度降至50-55℃時，滴加擴鏈劑與甲苯的混合液，反應(yīng)至粘度達(dá)10萬CP.S以上，投入終止反應(yīng)劑二正丁胺，用溶劑調(diào)節(jié)粘度至6-7萬CP.S，升溫至60-70℃保溫0.5-1.5小時。
本制造方法中，為了使反應(yīng)更穩(wěn)定，充分，催化劑分二次投入，第一次投入量為催化劑總量的三分之二，反應(yīng)1小時后，再次投入余下的催化劑繼續(xù)反應(yīng)。
本制造方法中，當(dāng)檢測到異氫酸根NCO至7-8時，降溫，用甲苯稀釋，添加量為甲本重量的10-30％。分批進(jìn)行擴鏈劑與甲苯的混合液滴加，通常為二批以上，最佳為2-3批，第一批混和液中擴鏈劑量占總擴鏈劑量的60-80％，擴鏈劑與甲苯重量配比為1∶8-10，中間批次混和液中擴鏈劑量占前次擴鏈劑余量的60-80％，擴鏈劑與甲苯重量配比為1∶15-20，最后一次為余下的擴鏈劑與甲苯的混合液。
本發(fā)明通過添加接枝助劑，將帶脂肪族的異氫酸酯、聚酯二醇在催化劑、擴鏈劑作用下進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)，獲得的脂肪族防水透濕合成革涂飾樹脂防水性能好、與水接觸后不會發(fā)生溶脹，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定且耐黃變。
具體實施例方式
實施例1將分子量為2000的PPG72份，接枝助劑聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物10份，用適量磷酸調(diào)PH值至4.6-5.1，投入異氫酸酯IPDI 17.7份，催化劑有機鉍0.2份，升溫至75℃反應(yīng)1小時，第二次投入催化劑有機鉍0.1份進(jìn)行反應(yīng)，檢測異氫酸根NCO至7-8時，降溫，用20份甲苯稀釋，當(dāng)溫度降至50-55℃時，分三批滴加擴鏈劑IPDA與甲苯的混合液進(jìn)行擴鏈反應(yīng)，第一次滴加的混合液由4.6份IPDA與40份甲苯組成，第二次滴加的混合液由1.5份IPDA與30份甲苯組成，第三次滴加的混合液由0.5份IPDA與10份甲苯組成，反應(yīng)至粘度達(dá)10萬CP.S以上，投入終止反應(yīng)劑二正丁胺0.2份，用溶劑丁酮40份調(diào)節(jié)粘度至6-7萬CP.S，升溫至60℃保溫1.5小時。
實施例2將分子量為2000的PEG60份、PPG20份，接枝助劑聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物5份，用適量磷酸調(diào)PH值至4.6-5.1，投入異氫酸酯XDI 14.5份，催化劑二月桂酸二丁基錫0.33份，升溫至80℃反應(yīng)1小時后，第二次投入催化劑二月桂酸二丁基錫0.17份進(jìn)行反應(yīng)，檢測異氫酸根NCO至7-8時，降溫，用10份甲苯稀釋，當(dāng)溫度降至50-55℃時，分三批滴加擴鏈劑IPDA與甲苯的混合液進(jìn)行擴鏈反應(yīng)，第一次滴加的混合液由6.4份IPDA與50份甲苯組成，第二次滴加的混合液由1.1份IPDA與20份甲苯組成，第三次滴加的混合液由0.5份IPDA與10份甲苯組成，反應(yīng)至粘度達(dá)10萬CP.S以上，投入終止反應(yīng)劑二正丁胺0.3份，用溶劑醋酸丁脂60份調(diào)節(jié)粘度至6-7萬CP.S，升溫至70℃保溫0.5小時。
實施例3將分子量為2000的PTMEG70份，接枝助劑聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物15份，用適量磷酸調(diào)PH值至4.6-5.1，投入異氫酸酯HDI 14.7份，催化劑二月桂酸二丁基錫0.2份，升溫至80℃反應(yīng)1小時后，第二次投入催化劑二月桂酸二丁基錫0.1份進(jìn)行反應(yīng)，檢測異氫酸根NCO至7-8時，降溫，用30份甲苯稀釋，當(dāng)溫度降至50-55℃時，分二批滴加擴鏈劑IPDA與甲苯的混合液進(jìn)行擴鏈反應(yīng)，第一次滴加的混合液由3.5份IPDA與30份甲苯組成，第二次滴加的混合液由1.5份IPDA與20份甲苯組成，反應(yīng)至粘度達(dá)10萬CP.S以上，投入終止反應(yīng)劑二正丁胺0.2份，用溶劑丙酮30份調(diào)節(jié)粘度至6-7萬CP.S，升溫至65℃保溫1小時。
實施例4將分子量為2000的DC1800 60份，接枝助劑聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物15份，用適量磷酸調(diào)PH值至4.6-5.1，投入異氫酸酯H12MDI 24.6份，催化劑有機鉍0.27份，升溫至75℃反應(yīng)1小時后，第二次投入催化劑有機鉍0.13份進(jìn)行反應(yīng)，檢測異氫酸根NCO至7-8時，降溫，用15份甲苯稀釋，當(dāng)溫度降至50-55℃時，分二批滴加擴鏈劑IPDA與甲苯的混合液進(jìn)行擴鏈反應(yīng)，第一次滴加的混合液由5.6份IPDA與50份甲苯組成，第二次滴加的混合液由1.4份IPDA與25份甲苯組成，反應(yīng)至粘度達(dá)10萬CP.S以上，投入終止反應(yīng)劑二正丁胺0.3份，用溶劑醋酸乙脂30份、丙酮20份調(diào)節(jié)粘度至6-7萬CP.S，升溫至65℃保溫1小時。
權(quán)利要求
1.脂肪族防水透濕合成革涂飾樹脂，為聚酯二醇、異氰酸酯在催化劑、擴鏈劑作用下的產(chǎn)物，其特征在于反應(yīng)組份中添加有聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物，其組份及重量配比為(％)分子量為2000的聚酯二醇60-80聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物 5-15異氰酸酯IPDI、H12MDI、XDI、HDI的一種或組合10-25磷酸適量調(diào)PH值至 4.6-5.1外加甲苯 90-110催化劑有機鉍或二月桂酸二丁基錫0.2-0.5擴鏈劑IPDA5-8二正丁胺 0.2-0.4溶劑 40-60。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂飾樹脂，其特征在于組份中聚酯二醇是指聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚乙二醇醚(PEG)、聚四氫呋喃醚(PTMEG)、四氫呋喃聚乙二醇共聚醚(DC1800)等的一種或組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂飾樹脂，其特征在于組份中異氰酸酯是指帶有脂肪族的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、H12MDI、XDI、HDI的一種或組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂飾樹脂，其特征在于組份中的溶劑為甲苯、丁酮、丙酮、醋酸乙脂、醋酸丁脂的一種或幾種組合。
5.脂肪族防水透濕合成革涂飾樹脂的制造方法，其特征在于按組份重量配比將分子量為2000的聚酯二醇、接枝助劑聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物用適量磷酸調(diào)PH值至4.6-5.1，投入脂肪族類異氫酸酯、催化劑，升溫至75-80℃進(jìn)行反應(yīng)，檢測異氫酸根NCO至7-8時，降溫，用甲苯稀釋，溫度降至50-55℃時，滴加擴鏈劑與甲苯的混合液，反應(yīng)至粘度達(dá)10萬CP.S以上，投入終止反應(yīng)劑二正丁胺，用溶劑調(diào)節(jié)粘度至6-7萬CP.S，升溫至60-70℃保溫0.5-1.5小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于催化劑分二次投入，第一次投入量為催化劑總量的三分之二，反應(yīng)1小時后，再次投入余下的催化劑繼續(xù)反應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于當(dāng)檢測到異氫酸根NCO至7-8時，降溫，用甲苯稀釋，添加量為甲苯重量的10-30％。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于分批進(jìn)行擴鏈劑與甲苯的混合液滴加，第一批混和液中擴鏈劑量占總擴鏈劑量的60-80％，擴鏈劑與甲苯重量配比為1∶8-10，中間批次混和液中擴鏈劑量占前次擴鏈劑余量的60-80％，擴鏈劑與甲苯重量配比為1∶15-20，最后一次為余下的擴鏈劑與甲苯的混合液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在于擴鏈劑與甲苯混合液滴加分2-3批進(jìn)行。
全文摘要
脂肪族防水透濕合成革涂飾樹脂，為聚酯二醇、異氰酸酯在催化劑、擴鏈劑作用下的產(chǎn)物，反應(yīng)組份中添加有聚二甲基硅氧烷聚氧乙烯共聚物，進(jìn)行預(yù)聚法接枝聚合反應(yīng)，能有效改變產(chǎn)物的內(nèi)在分子結(jié)構(gòu)，獲得的產(chǎn)品防水性能好、與水接觸后不會發(fā)生溶脹，反應(yīng)完善，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號D06N3/12GK101092538SQ200610088080
公開日2007年12月26日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者芮小平, 芮新平, 吳雄偉 申請人:宜興環(huán)?？萍脊I(yè)園新光化工廠