一種合成革用的水性聚氨酯及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種合成革用的水性聚氨酯，按照重量百分比，該組合物由以下組分組成：20～30%的甲苯二異氰酸酯；1～3%的聚碳酸酯；15～20%的新戊二醇；10～15%的芳基磺酸鈉聚酯多元醇；15～20%的多元醇樹脂乳液；0.8-3%的沸石粉；0.2～0.8%的有機(jī)催干劑；以及其他為水。該組分的水性聚氨酯具有較高的固含量及穩(wěn)定性。
【專利說明】一種合成革用的水性聚氨酯及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚氨酯，尤其是一種合成革用的水性聚氨酯及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水性聚氨酯是一類性能優(yōu)異的“綠色材料”，其固含量是水性聚氨酯的一種重要指標(biāo)。此處使用術(shù)語“固含量”又稱不揮發(fā)份含量，是指水性聚氨酯在規(guī)定條件下烘干后剩余部分占總量的百分?jǐn)?shù)。因此，固含量不僅是成膜物質(zhì)，還包括調(diào)料、助劑等等。固含量的高低對(duì)于生產(chǎn)效率、運(yùn)輸成本，以及使用性能等具有非常重要的影響。
[0003]然而，現(xiàn)有的水性聚氨酯的固含量一般較低，一般為30~40%，在嚴(yán)苛的生產(chǎn)條件下，也可以達(dá)到50%左右。例如，現(xiàn)有的一種常見的方法可以使用水分散性的聚氨酯膠黏劑與水分散性的多異氰酸酯交聯(lián)劑混合。其中，聚氨酯膠黏劑的制備包括預(yù)聚物的制備，預(yù)聚物的中和與分散到去粒子水中得到分散體，然后再闊連生產(chǎn)水性聚氨酯。然而，上述方法生產(chǎn)的水性聚氨酯的固含量仍然較低，其中存在大量的水，使得水性聚氨酯制革困難，無法按照溶劑型聚氨酯的制革工藝完成合成革的制作。
[0004]即便在某些實(shí)施方式中的水性聚氨酯具有較高的固含量，例如達(dá)到55%以上，但其穩(wěn)定性太差，依然難以應(yīng)用于合成革的制作當(dāng)中。因此，在保持其穩(wěn)定性的前提下，提高水性聚氨酯的固含量是一種急待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不 足，本發(fā)明的目的是要提供一種具有較高固含量且其穩(wěn)定性較好的合成革用的水性聚氨酯。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種能耗低、生產(chǎn)效率高的制備上述水性聚氨酯的制備方法。
[0007]為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]本發(fā)明的一種合成革用的水性聚氨酯，按照重量百分比，該組合物由以下組分組成:
[0009]甲苯二異氰酸酯20~30%;
[0010]聚碳酸酯I~3%;
[0011]新戊二醇15 ~20% ;
[0012]芳基磺酸鈉聚酯多元醇10~15%;
[0013]多元醇樹脂乳液15~20%;
[0014]沸石粉0.8-3%;
[0015]有機(jī)催干劑0.2~0.8%;
[0016]其他為水。
[0017]上述水性聚氨酯中，所述多元醇樹脂乳液包括以下按照重量百分比的組分:40%~80%的多元醇樹脂，2~10%的非離子乳化劑，以及30~52%的溫度為40~75攝氏度的熱水。
[0018]所述多元醇樹脂乳液的-OH當(dāng)量為185~237。
[0019]所述芳基磺酸鈉聚酯多元醇的分子量Mn為600~1500。
[0020]制備本發(fā)明的水性聚氨酯的方法依次包括以下步驟:
[0021]在反應(yīng)釜中加入重量百分比為20~30%的甲苯二異氰酸酯、重量百分比為10~15%的芳基磺酸鈉聚酯多元醇、重量百分比為15~20%的新戊二醇以及重量百分比為I~3%的聚碳酸酯；然后升溫至73攝氏度反應(yīng)I~1.5小時(shí)，進(jìn)行回流；
[0022]升溫至85攝氏度反應(yīng)2~3小時(shí)，然后降溫至65攝氏度，加入芳基磺酸鈉聚酯多元醇，再在60攝氏度下反應(yīng)2.5~3.5小時(shí)制得A反應(yīng)物；
[0023]將上述的A反應(yīng)物和重量百分比15~20%多元醇樹脂乳液、重量百分比為0.8~3%的沸石粉、重量百分比為0.2~0.8%的有機(jī)催干劑以及相應(yīng)分量的水性固化劑在乳化釜中乳化，乳化3~4小時(shí)后即制得水性聚氨酯。
[0024]所述多元醇樹脂乳液包括以下按照重量百分比的組分:40%~80%的多元醇樹脂，2~10%的非離子乳化劑，以及30~52%的溫度為40~75攝氏度的熱水。
[0025]所述多元醇樹脂乳液的-OH當(dāng)量為185~237。
[0026]所述芳基磺酸鈉聚酯多元醇的分子量Mn為600~1500。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過上述配方生產(chǎn)的水性聚氨酯具有較高的固含量，一般情況下的固含量高達(dá)56%以上。此外，該水性聚氨酯的穩(wěn)定性也較好，具有較高的耐醇性、耐酸性和耐堿性。
[0028]此外，與普通的水性聚氨酯相比，其可以節(jié)省運(yùn)輸成本和烘干過程的能耗，抗Ca2+、Mg2+離子性優(yōu)良，對(duì)水質(zhì)要求不高，更為適宜作為人造革的生產(chǎn)原料，生產(chǎn)出較高質(zhì)量的人造革。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面例舉若干個(gè)【具體實(shí)施方式】以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，本部分的描述僅僅是示范性和解釋性說明，不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍產(chǎn)生任何限制作用。
[0030]在以下實(shí)施例和對(duì)比例中，使用以下方法對(duì)水性聚氨酯的固含量進(jìn)行測定:
[0031]將一個(gè)表面皿洗干凈，在高溫下進(jìn)行烘干。用天平稱出表面皿的質(zhì)量Hi1 ;稱取2~3克乳液于表面皿中，測得質(zhì)量為m2 ;在60°C的條件下烘干后,稱取此時(shí)表面皿的質(zhì)量,在恒重時(shí)得到質(zhì)量m3，最后，按照下式計(jì)算固含量C (%)
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種合成革用的水性聚氨酯，按照重量百分比，該組合物由以下組分組成: 甲苯二異氰酸酯20~30%; 聚碳酸酯I~3% ； 新戊二醇15~20% ； 芳基磺酸鈉聚酯多元醇10~15% ； 多元醇樹脂乳液15~20% ； 沸石粉0.8-3% ； 有機(jī)催干劑0.2~0.8% ； 其他為水。
2.如權(quán)利要求1所述的一種合成革用的水性聚氨酯，所述多元醇樹脂乳液包括以下按照重量百分比的組分:40%~80%的多元醇樹脂，2~10%的非離子乳化劑，以及30~52%的溫度為40~75攝氏度的熱水。
3.如權(quán)利要求2所述的一種合成革用的水性聚氨酯，所述多元醇樹脂乳液的-OH當(dāng)量為 185 ~237。
4.如權(quán)利要求1所述的一種和成革用的水性聚氨酯，所述芳基磺酸鈉聚酯多元醇的分子量Mn為600~1500。
5.一種制備權(quán)利要求1所述合成革用的水性聚氨酯的制備方法，包括以下步驟: 在反應(yīng)釜中加入重量百分比為20~30%的甲苯二異氰酸酯、重量百分比為10~15%的芳基磺酸鈉聚酯多元醇、重量百分比為15~20%的新戊二醇以及重量百分比為I~3%的聚碳酸酯；然后升溫至73攝氏度反應(yīng)I~1.5小時(shí)，進(jìn)行回流； 升溫至85攝氏度反應(yīng)2~3小時(shí)，然后降溫至65攝氏度，加入芳基磺酸鈉聚酯多元醇，再在60攝氏度下反應(yīng)2.5~3.5小時(shí)制得A反應(yīng)物； 將上述的A反應(yīng)物和重量百分比15~20%多元醇樹脂乳液、重量百分比為0.8~3%的沸石粉、重量百分比為0.2~0.8%的有機(jī)催干劑以及相應(yīng)分量的水在乳化釜中乳化，乳化3~4小時(shí)后即制得水性聚氨酯。
6.如權(quán)利要求5所述的合成革用的水性聚氨基的制備方法，所述多元醇樹脂乳液包括以下按照重量百分比的組分:40%~80%的多元醇樹脂，2~10%的非離子乳化劑，以及30~52%的溫度為40~75攝氏度的熱水。
7.如權(quán)利要求6所述的合成革用的水性聚氨基的制備方法，所述多元醇樹脂乳液的-OH當(dāng)量為185~237。
8.如權(quán)利要求7所述的合成革用的水性聚氨基的制備方法，所述芳基磺酸鈉聚酯多元醇的分子量Mn為600~1500。
【文檔編號(hào)】C08G18/76GK103539920SQ201310261497
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】黃莉 申請(qǐng)人:佛山市高明區(qū)明城鎮(zhèn)新能源新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心