一種易染色水性聚氨酯樹脂及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種易染色的水性聚氨酯樹脂，該聚氨酯樹脂的制備原料除水以外包括以下重量百分比的組分：單羥基或多羥基化合物：40%-80%；離子或潛力型親水化合物：0.5%-20%；脂肪族異氰酸酯化合物：10%-45%；低分子量化合物：0.5%-10%；助劑和添加劑：0%-10%；所述單羥基或多羥基化合物包括重量百分比為20%-60%的聚酯多元醇，15%-50%的聚醚多元醇和0%-30%單羥基聚醚。本發(fā)明同時還提供了該樹脂的制備方法和應用。本發(fā)明制備出的水性聚氨酯樹脂，不但易染色、染色工藝簡單，而且耐高溫色牢度好，耐光照色牢度優(yōu)秀；同時具有一定的防水透濕特性。
【專利說明】一種易染色水性聚氨酯樹脂及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于化工產品及其制備方法【技術領域】，涉及一種易染色的水性聚氨酯樹脂及其制備方法和將該樹脂應用于合成革的染色工藝應用。
【背景技術】
[0002]水性聚氨酯樹脂以水為分散介質，具有不燃、無毒、安全、環(huán)保等優(yōu)點，水性聚氨酯樹脂的開發(fā)應用成為國內外研究的熱點，幾乎所有的大的化學公司、中小型的化學公司和大學的研究中心都投入了大量的人力和物力進行了水性聚氨酯樹脂的研究和開發(fā)。但是普通水性聚氨酯常溫染色效果差，耐熱性較差。
[0003]目前，溶劑型聚氨酯樹脂作為傳統(tǒng)合成革制品的基本原料，其生產過程大多采用二甲基甲酸胺(DMF)、甲苯等作為溶劑。在溶劑型的干法生產中溶劑很少，這不僅造成了有機溶劑和能源的大量浪費，還勢必會嚴重影響生態(tài)環(huán)境。歐共體最新生態(tài)標準也將有毒有害的溶劑可使用范圍有了新的界定，同時我國環(huán)保部門對皮革行業(yè)的污水排放規(guī)定DMF含量在2 mg /L以下。溶劑型聚氨酯除了污染較嚴重外，其染色的色牢度一般。
[0004]目前易染色且色牢度好，可防水透濕的水性聚氨酯樹脂，鮮見公開報道。
[0005]因此有必要研究開發(fā)一種易染色的水性聚氨酯樹脂以滿足市場的需求。

【發(fā)明內容】
[0006]發(fā)明目的:為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種易染色的水性聚氨酯樹脂及其制備方法與應用。
[0007]技術方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下的技術方案:
本發(fā)明提供了一種易染色的水性聚氨酯樹脂，該聚氨酯樹脂的制備原料除水以外包括以下重量百分比的組分:
(1)單羥基或多羥基化合物:40%_80%；
(2)離子或潛力型親水化合物:0.5%-20% ；
(3)脂肪族異氰酸酯化合物:10%-45%；
(4)低分子量化合物:0.5%-10% ；
(5)助劑和添加劑:0%-10%；
所述單羥基或多羥基化合物包括重量百分比為20%-60%的聚酯多元醇，15%-50%的聚醚多元醇和0%-30%單羥基聚醚，其分子量為400-5000 ；
所述助劑包括潤濕流平劑、防粘劑、耐高溫氧化助劑；
所述添加劑包括中和劑、消泡劑和增稠劑。
[0008]優(yōu)選的，所述聚酯多元醇包括聚己二酸乙二醇己二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇己二醇酯二醇和聚己二酸新戊二醇丁二醇酯二醇中的一種或多種；所述聚醚多元醇是基于氧化乙烯的共聚多元醇，包括聚醚多元醇及共聚聚醚多元醇，所述聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚四氫呋喃二元醇和聚氧化乙烯二醇中的一種或多種，分子量為800~4000，所述共聚聚醚多元醇包括聚氧化乙烯-四氫呋喃共聚二醇或聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚二醇；所述單羥基聚醚是指一個羥基的聚氧化乙烯醇，分子量為400~2000。
[0009]優(yōu)選的，所述離子或潛力型親水化合物是指含-COOY、-SO3Y> -PO (OY)2, -NR2, -NR3基團的化合物；其中，Y為H、NH4+或金屬陽離子，R為H、烷基或芳基。
[0010]進一步優(yōu)選的，所述親水化合物包括二氨基磺酸鹽、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、羥基新戊酸、2-(2-氨基乙基氨基)乙磺酸、以及N-甲基二乙醇胺和環(huán)己基氨基丙磺酸中的至少一種。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述脂肪族異氰酸酯化合物為二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯。
[0012]優(yōu)選的，所述低分子量化合物為分子量為40-500的含有羥基或氨基的低分子量化合物，包括三元醇、三元胺、二元醇或二元胺，優(yōu)選為乙二醇、丙二醇、二甘醇、丁二醇、三甘醇、三羥甲基丙烷、乙二胺、二乙烯三胺中的一種或多種。
[0013]優(yōu)選的， 所述潤濕流平劑為改性聚硅氧烷或聚醚改性聚二甲基硅氧烷；所述防粘劑為聚醚改性有機硅或微粉化改性蠟；所述耐高溫氧化助劑為受阻酚類大分子型抗氧劑；所述中和劑為二甲基乙醇胺；所述消泡劑為聚醚改性有機硅類化合物或二炔類化合物；所述增稠劑為締合型水性聚氨酯或堿溶脹型聚丙烯酸乳液。潤濕流平劑為改性聚硅氧烷，如Levaslip 455 (商用名)；或為聚醚改性聚二甲基硅氧烷，如Wet-250 (商用名)；防粘劑為聚醚改性有機硅，如BYK-310 (商用名)，或為微粉化改性蠟，如Ceraflour 962 (商用名)；耐高溫氧化助劑，如受阻酚類大分子型抗氧劑1010);消泡劑為聚醚改性有機硅類化合物，如BYK-020(商用名)；消泡劑或為二炔類化合物，如Surfynol DF_75(商用名)；增稠劑為締合型水性聚氨酯，如UH-420(商用名)或為堿溶脹型聚丙烯酸乳液，如ASE-60 (商用名)。
[0014]本發(fā)明還提供了一種易染色的水性聚氨酯樹脂的制備方法，包括如下步驟:
(1)反應釜中加入所述的脂肪族異氰酸酯化合物、聚酯多元醇、聚醚多元醇，控溫控溫80-90 V，常壓下反應4-6h ；
(2)然后再加入親水化合物和含有羥基的低分子量化合物，控溫70-10(TC，常壓下反應l-3h ；
(3)待體系NCO含量達到理論值后，降溫至40-70°C，加入有機溶劑和中和劑反應30-60min,然后在攪拌的情況下加入去離子水,乳化,反應30-60 min ；
(4)加入消泡劑和增稠劑，并抽除溶劑即可制得所述水性聚氨酯樹脂。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟(2)中加入親水化合物和含有羥基的低分子量化合物的同時，還可以同時加入單羥基聚醚；
所述步驟(3)中乳化反應30-60 min還可以再加入含有氨基的低分子量化合物，控溫30-50°C，常壓下反應l_3h ；
所述步驟(4)中抽除溶劑后還可以再加入助劑并常溫攪拌0.5-1.5h。
[0016]本發(fā)明同時提供了一種易染色的水性聚氨酯樹脂的應用，該聚氨酯樹脂應用于合成革的染色工藝，其染色工藝應用具體如下:將水性聚氨酯樹脂刮涂在離型紙上，烘干，然后轉移到合成革BASE上，做成革；然后利用普通扎染或球染工藝將酸性染料溶液，于25-60°C染于革上，水洗，最后經過烘干即得染色合成革，其中所述染料溶液的質量濃度為0.05%-1.00%，所述染料溶液中含有質量百分比為的0.05%-0.3%勻染劑。用到的勻染劑有非離子型，如AC 1815 (商用名)，主要化學組成為聚氧乙烯脂肪胺，陽離子離子型，如NFS(商用名)，，或兩性型勻染劑，如Albegal B,是烷基酰胺取代的聚乙二醇酯。
[0017]有益效果:采用上述技術方案的本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
具體而言，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采取的技術方案具有以下突出的優(yōu)勢:
(1)本發(fā)明制備出的水性聚氨酯樹脂，不但易染色、染色工藝簡單，而且耐高溫色牢度好，耐光照色牢度優(yōu)秀；同時具有一定的防水透濕特性，可以應用于合成革的服裝革、鞋革、戶外革等領域，也可以作為表面涂飾劑；
(2)本發(fā)明的水性聚氨酯樹脂，其制備方法簡單、易控，基本上都是中低溫度下常壓反應，對反應設備要求較低，可以進行大規(guī)模的工業(yè)化生產，無污染，環(huán)保；
(3)本發(fā)明的水性聚氨酯樹脂，引入了聚醚多元醇，降低聚酰胺樹脂中酯鍵的含量，大大增加了聚氨酯樹脂的耐水解性能；本發(fā)明的水性聚氨酯樹脂，原料廉價易得，生產成本低。
【具體實施方式】
[0018]下面通過具體的實施例對本發(fā)明做進一步的闡述，但是需要說明的是本發(fā)明的實施例中所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結果僅用于說明本發(fā)明，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡是根據本發(fā)明的精神實質所作的等效變化或修飾，都應該涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內。
[0019]實施例1 一種易染色的水性聚氨酯樹脂，該聚氨酯樹脂的制備原料除水以外包括以下重量百分比的組分:
(1)單羥基或多羥基化合物:52.7%，具體為17.4kg聚己二酸乙二醇己二醇酯二醇(分子量1000)、13.1kg聚氧化乙烯和四氫呋喃二醇(分子量1500)；
(2)離子或潛力型親水化合物:4.5%，具體為2.6kg親水化合物，所述親水化合物可選擇任意合理二氨基磺酸鹽、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、羥基新戊酸、2-(2-氨基乙基氨基)乙磺酸、N-甲基二乙醇胺和環(huán)己基氨基丙磺酸中的一種或多種；
(3)脂肪族異氰酸酯化合物:33.3%，具體為19.3kg 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)；
(4)低分子量化合物:5%，具體為2.9kg乙二醇；
(5)助劑和添加劑:4.5%，具體為中和劑1.5kg 二甲基乙醇胺，0.1kg消泡劑和Ikg增稠劑；消泡劑可選擇任意合理的聚醚改性有機硅類化合物或二炔類化合物，優(yōu)選為BYK-020(商用名)或Surfynol DF_75(商用名)；增稠劑可選擇任意合理的締合型水性聚氨酯或堿溶脹型聚丙烯酸乳液，優(yōu)選為UH-420(商用名)或ASE-60 (商用名)。
[0020]一種易染色的水性聚氨酯樹脂的制備方法，具體為:
向反應釜中加入，19.3kg 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、17.4kg聚己二酸乙二醇己二醇酯二醇(分子量1000)、13.1kg聚氧化乙烯和四氫呋喃二醇(分子量1500)，控溫85°C左右，常壓下反應5h，再加入2.6kg親水化合物、2.9kg乙二醇控溫80°C，常壓下反應2h ;待體系NCO含量達到理論值后，降溫至50°C，加入適量溶劑和1.5kg 二甲基乙醇胺反應45分鐘，在高速攪拌的條件下加入去離子水，乳化，加入0.1kg消泡劑和Ikg增稠劑在一定條件下抽除溶劑，制得水性聚氨酯。
[0021]一種易染色的水性聚氨酯樹脂的應用，該聚氨酯樹脂應用于合成革的染色工藝，其染色工藝應用具體如下:將水性聚氨酯樹脂刮涂在離型紙上，烘干，然后轉移到合成革BASE上，做成革；然后利用普通扎染或球染工藝將酸性染料溶液，于35°C染于革上，水洗，最后經過烘干即得染色合成革，其中所述染料溶液的質量濃度為0.05%-1.00%，所述染料溶液中含有質量百分比為的0.05%-0.3%勻染劑。勻染劑可選擇任意合理非離子型、陽離子離子型或兩性型勻染劑，優(yōu)選為AC 1815 (商用名)，NFS (商用名)或Albegal B。
[0022]實施例2
一種易染色的水性聚氨酯樹脂，該聚氨酯樹脂的制備原料除水以外包括以下重量百分比的組分:
(1)單羥基或多羥基化合物:60.8%，具體為17.4kg聚己二酸乙二醇己二醇酯二醇(分子量1000)、17.8kg聚氧化丙烯和四氫呋喃二醇(分子量1500)，此處的聚己二酸乙二醇
己二醇酯二醇也可以是聚己二酸新戊二醇己二醇酯二醇或聚己二酸新戊二醇丁二醇酯二醇；
(2)離子或潛力型親水化合物:9.7%，具體為5.6kg親水化合物，所述親水化合物可選擇任意合理二氨基磺酸鹽、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、羥基新戊酸、2-(2-氨基乙基氨基)乙磺酸、N-甲基二乙醇胺和環(huán)己基氨基丙磺酸中的一種或多種；
(3)脂肪族異氰酸酯化合物:20%，具體為11.6kg 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)； (4)低分子量化合物:5%，具體為2.9kg乙二醇，此處的乙二醇還可以是丙二醇、二甘醇、丁二醇、三甘醇、三羥甲基丙烷、乙二胺或二乙烯三胺；
(5)助劑和添加劑:4.5%，具體為中和劑1.5kg 二甲基乙醇胺，0.1kg消泡劑和Ikg增稠劑；消泡劑可選擇任意合理的聚醚改性有機硅類化合物或二炔類化合物，優(yōu)選為BYK-020(商用名)或Surfynol DF_75(商用名)；增稠劑可選擇任意合理的締合型水性聚氨酯或堿溶脹型聚丙烯酸乳液，優(yōu)選為UH-420(商用名)或ASE-60 (商用名)。
[0023]一種易染色的水性聚氨酯樹脂的制備方法，具體為:
向反應釜中加入，11.6kg 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、17.4kg聚己二酸乙二醇己二醇酯二醇(分子量1000)、17.8kg聚氧化丙烯和四氫呋喃二醇(分子量1500)，控溫85°C左右，常壓下反應5h，再加入5.6kg親水化合物、2.9kg乙二醇控溫80°C，常壓下反應2h ;待體系NCO含量達到理論值后，降溫至50°C，加入適量溶劑和1.5kg 二甲基乙醇胺反應45分鐘，在高速攪拌的條件下加入去離子水，乳化，加入0.1kg消泡劑和Ikg增稠劑在一定條件下抽除溶劑，制得水性聚氨酯。
[0024]一種易染色的水性聚氨酯樹脂的應用，該聚氨酯樹脂應用于合成革的染色工藝，其染色工藝應用具體如下:將水性聚氨酯樹脂刮涂在離型紙上，烘干，然后轉移到合成革BASE上，做成革；然后利用普通扎染或球染工藝將酸性染料溶液，于35°C染于革上，水洗，最后經過烘干即得染色合成革，其中所述染料溶液的質量濃度為0.05%-1.00%，所述染料溶液中含有質量百分比為的0.05%-0.3%勻染劑。勻染劑可選擇任意合理非離子型、陽離子離子型或兩性型勻染劑，優(yōu)選為AC 1815 (商用名)，NFS (商用名)或Albegal B。
[0025]實施例3
一種易染色的水性聚氨酯樹脂，該聚氨酯樹脂的制備原料除水以外包括以下重量百分比的組分:
(I)單羥基或多羥基化合物:57%，具體為14.85kg聚己二酸乙二醇己二醇酯二醇(分子量1000)、17.28kg聚氧化乙烯-四氫呋喃共聚二醇(分子量1500)、4.1lkg單羥基聚氧化乙
烯醇；
(2)離子或潛力型親水化合物:4.1%，具體為2.6kg親水化合物，所述親水化合物可選擇任意合理二氨基磺酸鹽、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、羥基新戊酸、2-(2-氨基乙基氨基)乙磺酸、N-甲基二乙醇胺和環(huán)己基氨基丙磺酸中的一種或多種；
(3)脂肪族異氰酸酯化合物:31.6%，具體為20.1kg 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)；
(4)低分子量化合物:2.9%，具體為1.0kg 丁二醇、0.14kg三羥甲基丙烷、0.6kg乙二胺和0.1kg 二乙烯三胺；
(5)助劑和添加劑:4.4%，具體為中和劑1.5kg 二甲基乙醇胺，0.1kg消泡劑、Ikg增稠劑、0.05kg潤濕流平劑、0.02kg防粘劑和0.12kg耐高溫氧化助劑；消泡劑可選擇任意合理的聚醚改性有機硅類化合物或二炔類化合物，優(yōu)選為BYK-020(商用名)或SurfynolDF-75(商用名)；增稠劑可選擇任意合理的締合型水性聚氨酯或堿溶脹型聚丙烯酸乳液，優(yōu)選為UH-420(商用名)或ASE-60 (商用名)；潤濕流平劑可選擇任意合理的改性聚硅氧烷或聚醚改性聚二甲基硅氧烷，優(yōu)選為Levaslip 455 (商用名)或Wet-250 (商用名)；防粘劑可選擇任意合理的聚醚改性有機硅或微粉化改性蠟，優(yōu)選為BYK-310(商用名)或Ceraflour 962 (商用名)；耐高溫氧化助劑可選擇任意合理的受阻酚類大分子型抗氧劑，優(yōu)選為抗氧劑1010。
[0026]一種易染色的水性聚氨酯樹脂的制備方法，具體為:
向反應釜中加入，20 .1kg 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、14.85kg聚己二酸乙二醇己二醇酯二醇(分子量1000)、17.28kg聚氧化乙烯-四氫呋喃共聚二醇(分子量1500)，控溫85°C左右，常壓下反應5h，再加入2.6kg親水化合物、1.0kg 丁二醇、0.14kg三羥甲基丙烷、
4.1lkg單羥基聚氧化乙烯醇，控溫90°C，常壓下反應2h ;待體系NCO含量達到理論值后，降溫至60°C，加入適量溶劑(丙酮或丁酮)和1.5kg 二甲基乙醇胺反應45分鐘，在高速攪拌的條件下加入去離子水，乳化，45分鐘后加入0.6kg乙二胺和0.1kg 二乙烯三胺，控溫35°C，常壓下反應2h，加入0.1kg消泡劑在一定條件下抽除溶劑，最后加入0.05kg潤濕流平劑、0.02kg防粘劑、0.12kg耐高溫氧化助劑和Ikg增稠劑，常溫攪拌lh，制得水性聚氨酯。
[0027]—種易染色的水性聚氨酯樹脂的應用，該聚氨酯樹脂應用于合成革的染色工藝，其染色工藝應用具體如下:將水性聚氨酯樹脂刮涂在離型紙上，烘干，然后轉移到合成革BASE上，做成革；然后利用普通扎染或球染工藝將酸性染料溶液，于45°C染于革上，水洗，最后經過烘干即得染色合成革，其中所述染料溶液的質量濃度為0.05%-1.00%，所述染料溶液中含有質量百分比為的0.05%-0.3%勻染劑。勻染劑可選擇任意合理非離子型、陽離子離子型或兩性型勻染劑，優(yōu)選為AC 1815 (商用名)，NFS (商用名)或Albegal B。
[0028]實施例4
一種易染色的水性聚氨酯樹脂，該聚氨酯樹脂的制備原料除水以外包括以下重量百分比的組分:
(1)單羥基或多羥基化合物:57%，具體為15.85kg聚己二酸新戊二醇己二醇酯二醇(分子量1500)、15.45kg聚氧化丙烯-四氫呋喃共聚二醇(分子量1500)、4.94kg單羥基聚氧化乙烯醇；
(2)離子或潛力型親水化合物14.5%，具體為9.2kg親水化合物，所述親水化合物可選擇任意合理二氨基磺酸鹽、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、羥基新戊酸、2-(2-氨基乙基氨基)乙磺酸、N-甲基二乙醇胺和環(huán)己基氨基丙磺酸中的一種或多種；
(3)脂肪族異氰酸酯化合物:21.2%，具體為13.5kg 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)；
(4)低分子量化合物:2.9%，具體為1.0kg丙二醇、0.14kg 二甘醇、0.6kg乙二胺和0.1kg 二乙烯三胺；
(5)助劑和添加劑:4.4%，具體為中和劑1.5kg 二甲基乙醇胺，0.1kg消泡劑、Ikg增稠劑、0.05kg潤濕流平劑、0.02kg防粘劑和0.12kg耐高溫氧化助劑；消泡劑可選擇任意合理的聚醚改性有機硅類化合物或二炔類化合物，優(yōu)選為BYK-020(商用名)或SurfynolDF-75(商用名)；增稠劑可選擇任意合理的締合型水性聚氨酯或堿溶脹型聚丙烯酸乳液，優(yōu)選為UH-420(商用名)或ASE-60 (商用名)；潤濕流平劑可選擇任意合理的改性聚硅氧烷或聚醚改性聚二甲基硅氧烷，優(yōu)選為Levaslip 455 (商用名)或Wet-250 (商用名)；防粘劑可選擇任意合理的聚醚改性有機硅或微粉化改性蠟，優(yōu)選為BYK-310(商用名)或Ceraflour 962 (商用名)；耐高溫氧化助劑可選擇任意合理的受阻酚類大分子型抗氧劑，優(yōu)選為抗氧劑1010。
[0029]一種易染色的水性聚氨酯樹脂的制備方法，具體為:
向反應釜中加入，13.5kg 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、15.85kg聚己二酸新戊二醇己二醇酯二醇(分子量1500)、15.45kg聚氧化丙烯-四氫呋喃共聚二醇(分子量1500)，控溫85°C,常壓下反應5h,再加入9.2kg親水化合物、1.0kg丙二醇、0.14kg 二甘醇、4.94kg單羥基聚氧化乙烯醇，控溫75°C，常壓下反應2h ;待體系NCO含量達到理論值后，降溫至55°C，加入適量溶劑(丙酮或丁酮)和1.5kg 二甲基乙醇胺反應45分鐘，在高速攪拌的條件下加入去離子水， 乳化，45分鐘后加入0.6kg乙二胺和0.1kg 二乙烯三胺，控溫40°C，常壓下反應2h,加入0.1kg消泡劑在一定條件下抽除溶劑,最后加入0.05kg潤濕流平劑、0.02kg防粘劑、0.12kg耐高溫氧化助劑和Ikg增稠劑，常溫攪拌lh，制得水性聚氨酯。
[0030]一種易染色的水性聚氨酯樹脂的應用，該聚氨酯樹脂應用于合成革的染色工藝，其染色工藝應用具體如下:將水性聚氨酯樹脂刮涂在離型紙上，烘干，然后轉移到合成革BASE上，做成革；然后利用普通扎染或球染工藝將酸性染料溶液，于45°C染于革上，水洗，最后經過烘干即得染色合成革，其中所述染料溶液的質量濃度為0.05%-1.00%，所述染料溶液中含有質量百分比為的0.05%-0.3%勻染劑。勻染劑可選擇任意合理非離子型、陽離子離子型或兩性型勻染劑，優(yōu)選為AC 1815 (商用名)，NFS (商用名)或Albegal B。
[0031]實施例5
一種易染色的水性聚氨酯樹脂，該聚氨酯樹脂的制備原料除水以外包括以下重量百分比的組分:
(1)單羥基或多羥基化合物:47.6%，具體為11.85kg聚己二酸新戊二醇丁二醇酯二醇(分子量2000)、14.28kg聚氧化丙烯-四氫呋喃共聚二醇(分子量1500)、4.1lkg單羥基聚氧化乙烯醇；
(2)離子或潛力型親水化合物:2.5%，具體為1.6kg親水化合物，所述親水化合物可選擇任意合理二氨基磺酸鹽、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、羥基新戊酸、2-(2-氨基乙基氨基)乙磺酸、N-甲基二乙醇胺和環(huán)己基氨基丙磺酸中的一種或多種；
(3)脂肪族異氰酸酯化合物:41%，具體為26.1kg 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)；(4)低分子量化合物:4.2%，具體為1.2kg丙二醇、0.14kg三甘醇、1.0kg乙二胺和
0.3kg 二乙烯三胺；
(5)助劑和添加劑:4.7%，具體為中和劑1.5kg 二甲基乙醇胺，0.1kg消泡劑、Ikg增稠劑、0.15kg潤濕流平劑、0.12kg防粘劑和0.12kg耐高溫氧化助劑；消泡劑可選擇任意合理的聚醚改性有機硅類化合物或二炔類化合物，優(yōu)選為BYK-020(商用名)或SurfynolDF-75(商用名)；增稠劑可選擇任意合理的締合型水性聚氨酯或堿溶脹型聚丙烯酸乳液，優(yōu)選為UH-420(商用名)或ASE-60 (商用名)；潤濕流平劑可選擇任意合理的改性聚硅氧烷或聚醚改性聚二甲基硅氧烷，優(yōu)選為Levaslip 455(商用名)或Wet-250 (商用名)；防粘劑可選擇任意合理的聚醚改性有機硅或微粉化改性蠟，優(yōu)選為BYK-310(商用名)或Ceraflour 962 (商用名)；耐高溫氧化助劑可選擇任意合理的受阻酚類大分子型抗氧劑，優(yōu)選為抗氧劑1010。
[0032]一種易染色的水性聚氨酯樹脂的制備方法，具體為:
向反應釜中加入，26.1kg 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、11.85kg聚己二酸新戊二醇丁二醇酯二醇(分子量2000)、14.28kg聚氧化丙烯-四氫呋喃共聚二醇(分子量1500)，控溫85°C,常壓下反應5h,再加入1.6kg親水化合物、1.2kg丙二醇、0.14kg三甘醇、4.1lkg單羥基聚氧化乙烯醇，控溫85°C，常壓下反應2h ;待體系NCO含量達到理論值后，降溫至65°C，加入適量溶劑(丙酮或丁酮)和1.5kg 二甲基乙醇胺反應45分鐘，在高速攪拌的條件下加入去離子水，乳化，45分鐘后加入1.0kg乙二胺和0.3kg 二乙烯三胺，控溫45°C，常壓下反應2h,加入0. 1kg消泡劑在一定條件下抽除溶劑,最后加入0.15kg潤濕流平劑、0.12kg防粘劑、0.12kg耐高溫氧化助劑和Ikg增稠劑，常溫攪拌lh，制得水性聚氨酯。
[0033]一種易染色的水性聚氨酯樹脂的應用，該聚氨酯樹脂應用于合成革的染色工藝，其染色工藝應用具體如下:將水性聚氨酯樹脂刮涂在離型紙上，烘干，然后轉移到合成革BASE上，做成革；然后利用普通扎染或球染工藝將酸性染料溶液，于50°C染于革上，水洗，最后經過烘干即得染色合成革，其中所述染料溶液的質量濃度為0.05%-1.00%，所述染料溶液中含有質量百分比為的0.05%-0.3%勻染劑。勻染劑可選擇任意合理非離子型、陽離子離子型或兩性型勻染劑，優(yōu)選為AC 1815 (商用名)，NFS (商用名)或Albegal B。
[0034]按照上述實施例制備出的水性聚氨酯樹脂，不但易染色、染色工藝簡單，而且耐高溫色牢度好，耐光照色牢度優(yōu)秀；同時具有一定的防水透濕特性。
【權利要求】
1.一種易染色的水性聚氨酯樹脂，其特征在于:該聚氨酯樹脂的制備原料除水以外包括以下重量百分比的組分: (1)單羥基或多羥基化合物:40%-80%； (2)離子或潛力型親水化合物:0.5%-20% ； (3)脂肪族異氰酸酯化合物:10%-45%； (4)低分子量化合物:0.5%-10% ； (5)助劑和添加劑:0%-10%； 所述單羥基或多羥基化合物包括重量百分比為20%-60%的聚酯多元醇，15%-50%的聚醚多元醇和0%-30%單羥基聚醚，其分子量為400-5000 ； 所述助劑包括潤濕流平劑、防粘劑、耐高溫氧化助劑； 所述添加劑包括中和劑、消泡劑和增稠劑。
2.根據權利要求1所述的易染色的水性聚氨酯樹脂，其特征在于:所述聚酯多元醇包括聚己二酸乙二醇己二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇己二醇酯二醇和聚己二酸新戊二醇丁二醇酯二醇中的一種或多種；所述聚醚多元醇是基于氧化乙烯的共聚多元醇，包括聚醚多元醇及共聚聚醚多元醇，所述聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚四氫呋喃二元醇和聚氧化乙烯二醇中的一種 或多種，分子量為800~4000，所述共聚聚醚多元醇包括聚氧化乙烯-四氫呋喃共聚二醇或聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚二醇；所述單羥基聚醚是指一個羥基的聚氧化乙烯醇，分子量為400~2000。
3.根據權利要求1所述的易染色的水性聚氨酯樹脂，其特征在于:所述離子或潛力型親水化合物是指含-COOY、-SO3Y> -PO(OY)2、-NR2, -NR3基團的化合物；其中，Y為H、NH4+或金屬陽離子，R為H、烷基或芳基。
4.根據權利要求4所述的易染色的水性聚氨酯樹脂，其特征在于:所述親水化合物包括二氨基磺酸鹽、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、羥基新戊酸、2-(2-氨基乙基氨基)乙磺酸、以及N-甲基二乙醇胺和環(huán)己基氨基丙磺酸中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的易染色的水性聚氨酯樹脂，其特征在于:所述脂肪族異氰酸酯化合物為二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯。
6.根據權利要求1所述的易染色的水性聚氨酯樹脂，其特征在于:所述低分子量化合物為分子量為40-500的含有羥基或氨基的低分子量化合物，包括三元醇、三元胺、二元醇或二元胺，具體包括乙二醇、丙二醇、二甘醇、丁二醇、三甘醇、三羥甲基丙烷、乙二胺、二乙烯三胺中的一種或多種。
7.根據權利要求1所述的易染色的水性聚氨酯樹脂，其特征在于:所述潤濕流平劑為改性聚硅氧烷或聚醚改性聚二甲基硅氧烷；所述防粘劑為聚醚改性有機硅或微粉化改性蠟；所述耐高溫氧化助劑為受阻酚類大分子型抗氧劑；所述中和劑為二甲基乙醇胺；所述消泡劑為聚醚改性有機硅類化合物或二炔類化合物；所述增稠劑為締合型水性聚氨酯或堿溶脹型聚丙烯酸乳液。
8.一種按照權利要求1所述的易染色的水性聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (I)反應釜中加入所述的脂肪族異氰酸酯化合物、聚酯多元醇、聚醚多元醇，控溫控溫80-90 V，常壓下反應4-6h ；(2)然后再加入親水化合物和含有羥基的低分子量化合物，控溫70-10(TC，常壓下反應l-3h ； (3)待體系NCO含量達到理論值后，降溫至40-70°C，加入有機溶劑和中和劑反應30-60min,然后在攪拌的情況下加入去離子水,乳化,反應30-60 min ； (4)加入消泡劑和增稠劑，并抽除溶劑即可制得所述水性聚氨酯樹脂。
9.根據權利要求8所述的易染色的水性聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中加入親水化合物和含有羥基的低分子量化合物的同時，還可以同時加入單羥基聚醚； 所述步驟(3)中乳化反應30-60 min還可以再加入含有氨基的低分子量化合物，控溫30-50°C，常壓下反應l_3h ； 所述步驟(4)中抽除溶劑后還可以再加入助劑并常溫攪拌0.5-1.5h。
10.一種按照權利要求1所述的易染色的水性聚氨酯樹脂的應用，其特征在于:該聚氨酯樹脂應用于合成革的染色工藝，其染色工藝應用具體如下:將水性聚氨酯樹脂刮涂在離型紙上，烘干，然后轉移到合成革BASE上，做成革；然后利用普通扎染或球染工藝將酸性染料溶液，于25-60°C染于革上，水洗，最后經過烘干即得染色合成革，其中所述染料溶液的質量濃度為0.05%-1.00% ，所述染料溶液中含有質量百分比為的0.05%-0.3%勻染劑。
【文檔編號】D06N3/14GK104031234SQ201410266529
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權日:2014年6月16日
【發(fā)明者】顏志鴻, 江平, 呂華波 申請人:旭川化學（蘇州）有限公司