專利名稱：一種耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯樹脂及其制造方法，具體地說，涉及一種耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，在白色革方面，為了滿足合成革產(chǎn)品的美感和耐用性要求，一般對產(chǎn)品都有 耐寒、耐黃變四級以上(或不黃變)的要求。目前耐寒性、耐溶劑性都很容易達(dá)到，而耐黃 變性能卻很難實(shí)現(xiàn)，只有不含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的原料合成的聚氨酯樹脂，其耐黃變性能才能保證。 但是，此類產(chǎn)品由于極性弱，分子間作用力低，其耐溶劑性差，很難滿足鞋革產(chǎn)品的耐溶劑 性要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種合成革用耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂及其制備 方法。為達(dá)到上述目的本發(fā)明采取如下技術(shù)方案采用的主要設(shè)備有干燥除水設(shè)備、反應(yīng)釜、烘房或烘箱等。采用的制備方法是前期將低活性氫化合物中的活性氫與二異氰酸酯基先反應(yīng)，然 后分批分次投入二元胺擴(kuò)鏈劑，不斷提高高分子聚氨酯樹脂的分子量，合成出超高分子量 的聚氨酯樹脂材料?！N耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂，其特征在于采取幾種原料聚合的工藝， 各原料組分的配比為二異氰酸酯多元醇化合物二元醇擴(kuò)鏈劑二元胺擴(kuò)鏈劑催化劑助劑溶劑鏈終止劑其中，多元醇化合物與二元醇擴(kuò)鏈劑及二元胺擴(kuò)鏈劑的摩爾量之比為1 1 2 3 5 ；二異氰酸酯中二異氰酸酯基與多元醇化合物中的羥基氫、二元醇擴(kuò)鏈劑中羥基氫 以及二元胺的胺基氫三者之和的摩爾量之比為0. 98 1. 05 1 ；催化劑用量為多元醇化合物重量的0. 1%。 1%。；助劑用量為體系總重量的0. 2%0 1%。；鏈終止劑用量為體系總重量的0. 01 0. 02% ；
溶劑用量為體系總重量的79 81%。所述的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂，其特征在于所述的二異氰酸酯為異氟 爾酮二異氰酸酯；所述的多元醇化合物是指數(shù)均分子量為2000 4000g/mol的聚酯多元 醇、聚醚多元醇中的一種或多種；所述的二元醇擴(kuò)鏈劑為乙二醇或者為乙二醇、1，4_ 丁二 醇的混合物，二元胺擴(kuò)鏈劑為異氟爾酮二胺；所述的催化劑選自磷酸、有機(jī)鉍類催化劑及其 復(fù)配物中的一種或多種；所述的助劑為抗氧劑、耐候穩(wěn)定劑、流平劑、致孔劑中的一種或多 種；所述的溶劑為有機(jī)溶劑；所述的鏈終止劑為正丁胺。所述的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂，其特征在于所述的多元醇化合物選自 己二酸乙二醇-丁二醇酯二醇和聚四氫呋喃醚二醇兩種物質(zhì)，二者的摩爾量比為7 3。所述的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂，其特征在于所述的有機(jī)溶 劑選自N， N-二甲基甲酰胺、丁酮、甲苯、異丙醇四種物質(zhì)。所述的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂，其特征在于所述的抗氧劑為抗氧劑 1010或其它類似抗氧劑。所述的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于按以下步驟制 備a、多元醇化合物進(jìn)行干燥除水，含水率小于300ppm ；b、向反應(yīng)釜中加入前期反應(yīng)需要的溶劑、多元醇化合物、二元醇擴(kuò)鏈劑、催化劑、 助劑，進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁籆、將二異氰酸酯一次性加入反應(yīng)釜中，升溫，反應(yīng)體系的溫度為95士5°C，反應(yīng)4 小時(shí)，然后再降低溫度至50°C以下。d、繼續(xù)向反應(yīng)釜中分步添加二元胺擴(kuò)鏈劑，并根據(jù)反應(yīng)體系的粘度情況不斷增加 溶劑，最終粘度控制在30 50Pa. s/25°C ；在反應(yīng)過程結(jié)束后添加鏈終止劑正丁胺；e、反應(yīng)完全后冷卻、計(jì)量、包裝。所述的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于采用前期將低 活性氫化合物中的活性氫與二異氰酸酯基先反應(yīng)，然后分批分次投入二元胺擴(kuò)鏈劑不斷提 高高分子聚氨酯樹脂的分子量，宏觀表現(xiàn)為反應(yīng)溶液的粘度不斷增大、固含量不斷增加。本 反應(yīng)通過合成出超高分子量的聚氨酯樹脂，提高了聚氨酯樹脂的耐溶劑性能。我們合成了 固含量在20%左右，粘度為30 50Pa. s/25°C的聚氨酯樹脂，比一般聚氨酯樹脂溶液固含 量30%，粘度為100 200Pa. s/25°C的聚氨酯分子量要大得多。本發(fā)明所述制備的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂由于超高分子量提高了聚氨 酯樹脂的耐溶劑性能，同時(shí)分子中不含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，其耐黃變性能得到保證。本發(fā)明生產(chǎn)出 的聚氨酯樹脂其耐寒、耐溶劑性能都達(dá)到了運(yùn)動(dòng)鞋用合成革產(chǎn)品的的加工特性要求。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例1 原料名稱重量(單位Kg)聚己二酸乙二醇-丁二醇酯二醇(分子量2000) 70
聚四氫呋喃醚二醇(分子量2000)30乙二醇3. 1 異氟爾酮二胺34異氟爾酮二異氰酸酯67脂肪酸鉍類催化劑MB200.01抗氧劑1010:四[β-(3，5-二叔丁基-4羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯 1.0正丁胺0. 25N，N-二甲基甲酰胺470丁酮200甲苯100異丙醇50按以下步驟制備1、在反應(yīng)釜中投入全部聚己二酸乙二醇-丁二醇酯二醇、聚四氫呋喃醚二醇、 乙二醇、抗氧劑1010進(jìn)行攪拌，升溫至10(TC，抽真空干燥除水1小時(shí)，檢測含水率小于 300ppm后降溫至50°C。2、投入200kg N，N-二甲基甲酰胺，IOOkg甲苯，攪拌10分鐘后投入全部異氟爾酮 二異氰酸酯、脂肪酸鉍類催化劑MB20，攪拌并升溫，釜溫控制在95士5°C，反應(yīng)4小時(shí)后降
ilm ο3、溫度在50°C以下，先投入25kg異氟爾酮二胺，將剩下的異氟爾酮二胺和N，N-二 甲基甲酰胺按1 2的比例稀釋，反應(yīng)20min后，再采用滴加方式，將稀釋后的溶液依照每 小時(shí)10公斤的速度滴加入反應(yīng)釜中進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，并根據(jù)反應(yīng)體系的粘度情況不斷增加 N，N-二甲基甲酰胺、丁酮，反應(yīng)終止時(shí)加入正丁胺終止劑，并加入異丙醇、丁酮、N，N-二甲 基甲酰胺，最終粘度控制在30 50Pa. s/25°C，固體份含量控制為20士 1%，在反應(yīng)過程結(jié) 束后添加助劑。4、反應(yīng)完全后冷卻、計(jì)量、包裝。實(shí)施例2 原料名稱重量(單位 Kg)聚己二酸乙二醇-丁二醇酯二醇(分子量2000)77聚四氫呋喃醚二醇(分子量2000)33乙二醇3. 3異氟爾酮二胺35異氟爾酮二異氰酸酯82脂肪酸鉍類催化劑MB200. 02抗氧劑1010:四[β-(3，5-二叔丁基-4羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5正丁胺0. 28N，N-二甲基甲酰胺502丁酮240甲苯108
異丙醇52按以下步驟制備1、在反應(yīng)釜中投入全部聚己二酸乙二醇-丁二醇酯二醇、聚四氫呋喃醚二醇、 乙二醇、抗氧劑1010進(jìn)行攪拌，升溫至100°C，抽真空干燥除水1小時(shí)，檢測含水率小于 300ppm后降溫至50°C。2、投入240kgN，N_二甲基甲酰胺，108kg甲苯，攪拌10分鐘后投入全部異氟爾酮二 異氰酸酯、脂肪酸鉍類催化劑MB20，攪拌并升溫，釜溫控制在95士5°C，反應(yīng)4小時(shí)后降溫。3、溫度在50°C以下，先投入26kg異氟爾酮二胺，將剩下的異氟爾酮二胺和N，N_二 甲基甲酰胺按1 2的比例稀釋，反應(yīng)20min后，再采用滴加方式，將稀釋后的溶液依照每 小時(shí)10公斤的速度滴加入反應(yīng)釜中進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，并根據(jù)反應(yīng)體系的粘度情況不斷增加 N，N-二甲基甲酰胺、丁酮，反應(yīng)終止時(shí)加入正丁胺終止劑，并加入異丙醇、丁酮、N，N-二甲 基甲酰胺，最終粘度控制在30 50Pa. s/25°C，固體份含量控制為20士 1%，在反應(yīng)過程結(jié) 束后添加助劑。4、反應(yīng)完全后冷卻、計(jì)量、包裝。
權(quán)利要求
一種耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂，其特征在于，采取幾種原料聚合的工藝，各原料組分的配比為二異氰酸酯多元醇化合物二元醇擴(kuò)鏈劑二元胺擴(kuò)鏈劑催化劑助劑溶劑鏈終止劑其中，多元醇化合物與二元醇擴(kuò)鏈劑及二元胺擴(kuò)鏈劑的摩爾量之比為1∶1～2∶3～5；二異氰酸酯中二異氰酸酯基與多元醇化合物中的羥基氫、二元醇擴(kuò)鏈劑中羥基氫以及二元胺的胺基氫三者之和的摩爾量之比為0.98～1.05∶1；催化劑用量為多元醇化合物重量的0.1‰～1‰；助劑用量為體系總重量的0.2‰～1‰；鏈終止劑用量為體系總重量的0.01～0.02％；溶劑用量為體系總重量的79～81％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂，其特征在于所述的二異 氰酸酯為異氟爾酮二異氰酸酯；所述的多元醇化合物是指數(shù)均分子量為2000 4000g/mol 的聚酯多元醇、聚醚多元醇中的一種或多種；所述的二元醇擴(kuò)鏈劑為乙二醇或者為乙二醇、 1，4_ 丁二醇的混合物，二元胺擴(kuò)鏈劑為異氟爾酮二胺；所述的催化劑選自磷酸、有機(jī)鉍類 催化劑或其復(fù)配物中的一種或多種；所述的助劑為抗氧劑、耐候穩(wěn)定劑、流平劑、致孔劑中 的一種或多種；所述的溶劑為有機(jī)溶劑；所述的鏈終止劑為正丁胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂，其特征在于所述的 多元醇化合物選自己二酸乙二醇_ 丁二醇酯二醇和聚四氫呋喃醚二醇兩種物質(zhì)，二者的摩 爾量比為7 3。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂，其特征在于所述的有機(jī) 溶劑選自N，N- 二甲基甲酰胺、丁酮、甲苯、異丙醇四種物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂，其特征在于所述的抗氧 劑為抗氧劑1010或其它類似抗氧劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于 按以下步驟制備a、多元醇化合物進(jìn)行干燥除水，含水率小于300ppm；b、向反應(yīng)釜中加入前期反應(yīng)需要的溶劑、多元醇化合物、二元醇擴(kuò)鏈劑、催化劑、助劑， 進(jìn)行充分?jǐn)嚢?；c、將二異氰酸酯一次性加入反應(yīng)釜中，升溫，反應(yīng)體系的溫度為95士5°C，反應(yīng)4小時(shí)， 然后再降低溫度至50°C以下；d、繼續(xù)向反應(yīng)釜中分步添加二元胺擴(kuò)鏈劑，并根據(jù)反應(yīng)體系的粘度情況不斷增加溶劑，最終粘度控制在30 50Pa. s/25°C ；在反應(yīng)過程結(jié)束后添加鏈終止劑正丁胺； e、反應(yīng)完全后冷卻、計(jì)量、包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂及其制備方法，所述的耐寒、耐溶劑性不黃變聚氨酯樹脂由主料二異氰酸酯、多元醇化合物、二元醇擴(kuò)鏈劑、二元胺擴(kuò)鏈劑和輔料催化劑、助劑、溶劑、鏈終止劑按一定比例在一定的工藝條件下聚合而成；其制備方法是采用前期將低活性氫化合物中的活性氫與二異氰酸酯基先反應(yīng)，然后分批分次投入二元胺擴(kuò)鏈劑不斷提高高分子聚氨酯樹脂的分子量，合成出超高分子量的聚氨酯樹脂材料。通過提高聚氨酯樹脂的分子量，提高了聚氨酯樹脂的耐溶劑性能，由于分子中不含苯環(huán)結(jié)構(gòu)，因此其耐黃變性能大大提高。本發(fā)明制備的聚氨酯樹脂，其耐寒、耐溶劑、耐黃變性能都達(dá)到了運(yùn)動(dòng)鞋用合成革產(chǎn)品的的加工特性要求。
文檔編號C08L75/06GK101857721SQ201010214349
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者劉永福, 宗軍業(yè), 武春余 申請人:合肥安利聚氨酯新材料有限公司