一種皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法及制品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法，其包括以下步驟：原料真空脫水、預聚反應、擴鏈、水分散、脫除溶劑等，本發(fā)明還公開了采用上述方法制備得到的有機硅改性水性聚氨酯，通過采用含羥基的有機硅油進行擴鏈改性水性聚氨酯，所得產品兼?zhèn)溆袡C硅和聚氨酯的優(yōu)異性能，環(huán)保、無毒、性能優(yōu)異，適用于皮革處理，用其處理的皮革光面滑爽，革身柔軟，豐滿而富有彈性，改善皮革的防水性，防油性和耐磨性能。
【專利說明】一種皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法及制品【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子【技術領域】，特別地涉及到一種皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法及制品。
【背景技術】
[0002]隨著人們環(huán)保意識的增強，材料安全問題越加重視，對包裝復合用粘合劑、皮革涂層等其他生活用品提出越來越高的標準和要求。水性聚氨酯(WPU)是采用水作為分散介質的聚氨酯乳液，除具有溶劑型聚氨酯優(yōu)異性能外，還具有使用簡單、無毒、無環(huán)境污染等優(yōu)點，其產品成功應用于輕紡、皮革、木材加工、建筑、造紙等行業(yè)。但是由于水性聚氨酯采用水作為溶劑，介質水的表面張力太大、熱焓高，使得其成膜過程中表面鋪展較差、干燥時間長，成膜與基材復合差，力學性能降低；而促使水性聚氨酯穩(wěn)定分散在介質水中的親水性基團，會引起水性聚氨酯成膜耐水性差且易吸水；水性聚氨酯乳化分散時高粘度有機相會導致的分散困難、乳液粒徑大和乳液固含量較低。
[0003]國內外對水性聚氨酯的改性有從分子尺度進行多元醇分子設計改性，或將特定分子結構或者元素引入多元醇改變大分子主鏈以改進各種應用性能，或在微觀尺度進行納米復合提升力學性能，或利用可再生資源降低成本，或在成膜過程引入特定官能團反應進行交聯(lián)以提升成膜特性等。
[0004]有機硅很早就已被用于聚氨酯的改性，因其分子鏈當中的S1-O-Si鍵具有較大的內聚能而具有耐高溫，耐水解等優(yōu)良的性能，且該鏈屬于柔性鏈，具有低溫柔順性好、表面張力低、生物相容性好等優(yōu)點用它對聚氨酯預聚體進行物理或化學的改性，可以提高膠粘劑的綜合性能。其中以硅氧鍵(-SiO-S1-)為骨架組成的聚硅氧烷應用最廣。聚氨酯嵌段共聚物兼具有聚硅氧烷和聚氨酯兩者的優(yōu)異性能，表現出良好的低溫柔順性、介電性、表面富集性和優(yōu)良的生物相容性等，克服了聚硅氧烷機械性能差的缺點，也彌補了聚氨酯耐候性差的不足。
[0005]通常由于有機硅氧烷與聚氨酯鏈段溶度參數相差很大，相容性很差，采用物理共混方式則存在嚴重的相分離狀態(tài)甚至涂膜分層，由此力學性能和乳液貯存穩(wěn)定性差。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的，為克服現有技術的上述不足，提供一種兼?zhèn)溆袡C硅和聚氨酯的優(yōu)異性能、環(huán)保、無毒、適用于皮革處理的一種皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法；[0007]本發(fā)明的目的還在于，提供采用上述方法生產的皮革用有機硅改性水性聚氨酯。用本發(fā)明制品處理后的皮革光面滑爽，革身柔軟，豐滿而富有彈性，改善皮革的防水性，防油性和耐磨性能。
[0008]為實現上述目的，本發(fā)明提供的技術方案是:
[0009]一種皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法，包括以下步驟:
[0010](I)按照如下重量百分比稱取原料:
【權利要求】
1.一種皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按照如下重量百分比稱取原料: 聚合物多元醇8~35% 異氰酸酯3~20%親水擴鏈劑0.3~3%交聯(lián)劑0.03~O 5%
含羥基的有機硅油3~10%擴鏈劑0.2~0.6%穩(wěn)定劑0.01~0.2%催化劑0.0I~0.2%中和劑0.3~2.5%丙酮?~50% 去離子水佘量； (2)原料預處理:向帶有攪拌器、溫度計的反應釜中加入聚合物多元醇、穩(wěn)定劑，于IlO0C -120°c、真空度-0.09MPa下脫水1-2個小時； (3)預聚反應:通N2保護下，向反應釜加入異氰酸酯、催化劑，在75-85°C反應1-4小時； (4)擴鏈:將親水擴鏈劑、交聯(lián)劑、含羥基的有機硅油及丙酮加入反應釜中，在60-80°C反應2-4h,降溫到20-50°C,加入丙酮稀釋,制得有機娃改性聚氨酯預聚體； (5)水分散:調節(jié)溫度為0-20°C，高速分散下加入中和劑和去離子水的混和物進行乳化，然后加入擴鏈劑，強烈攪拌，轉速控制為1200-1700r/min，擴鏈約lOmin，最后將所得乳液于50°C、-0.0SMpa條件下減壓蒸餾脫去溶劑丙酮，即得皮革用有機硅油改性的水性聚氨酯乳液。
2.根據權利要求1所述的皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述的聚合物多元醇為分子量為500-5000，平均羥值為10-300mgK0H/g的聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚四氫呋喃二醇的一種或是多種，其中，所述的聚酯多元醇為己二酸系列的多元醇，所述的聚四氫呋喃二醇為聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)，所述的聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇的一種或兩種。
3.根據權利要求1所述的皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述的異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯2，4_ 二異氰酸酯的一種或兩種。
4.根據權利要求1所述的皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述的親水性擴鏈劑為二羥甲基丙酸(DMPA)、二羥甲基丁酸(DMBA)、二羧基半酯的一種或多種。
5.根據權利要求1所述的皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述的穩(wěn)定劑為2，6-二叔丁基對甲酚(防老劑-264)、四亞甲基β - (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸季戊四醇酯(抗氧劑1010)的一種或兩種。
6.根據權利要求1所述的皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酯亞錫、三亞乙基二胺的一種或多種；所述的羥基硅油為羥基含量為2%、8%的一種或兩種
7.根據權利要求1所述的皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述的交聯(lián)劑為甘油、三羥甲基丙烷的一種或兩種；所述的中和劑為三乙胺、氨水的一種或兩種。
8.根據權利要求1所述的皮革用有機硅改性水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述的擴鏈劑為乙二胺、丁二胺、異佛爾酮二胺的一種或多種。
9.一種米用權利要求1~8之一所述的方法制備的皮革用有機娃改性水性聚氨酯,其特征在于，其由以下重量百分比的原料組分制備而成:
10.根據權利要求9所述的皮革用有機硅改性水性聚氨酯，其特征在于，所述的聚合物多元醇為分子量為500-5000，平均羥值為10-300mgK0H/g的聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚四氫呋喃二醇的一種或是多種，其中，所述的聚酯多元醇為己二酸系列的多元醇，所述的聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇的任一種或兩種，所述的聚四氫呋喃二醇為聚四亞甲基醚二醇(PTMEG);所述的異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯2，4-二異氰酸酯的一種或兩種；所述的親水性擴鏈劑為二羥甲基丙酸(DMPA)、二羥甲基丁酸(DMBA)、二羧基半酯的一種或多種；所述的穩(wěn)定劑為2，6_ 二叔丁基對甲酚(防老劑-264)、四亞甲基β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸季戊四醇酯(抗氧劑1010)的一種或兩種；所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酯亞錫、三亞乙基二胺的一種或多種；所述的羥基硅油為羥基含量為2%、8%的一種或兩種；所述的交聯(lián)劑為甘油、三羥甲基丙烷的一種或兩種；所述的中和劑為三乙胺、氨水的一種或兩種；所述的擴鏈劑為乙二胺、丁二胺、異佛爾酮二胺的一 種或多種。
【文檔編號】D06M15/564GK103981716SQ201410193116
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權日:2014年5月8日
【發(fā)明者】劉云發(fā), 王瑞宏, 原素萍, 張衡明 申請人:東莞市宏達聚氨酯有限公司