一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)12-15%的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、7-9%的二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、1-2%的混合擴(kuò)鏈劑、0.5-0.6%的終止劑、0.3-0.5%的快速滲透劑OT、0.02-0.04%的催化劑、0.3-0.5%的填料、0.1-0.2%的穩(wěn)定劑UV-329，其余為有機(jī)溶劑。本發(fā)明采用混合擴(kuò)鏈劑、分兩次加入有機(jī)溶劑DMF、加入填料CMC等措施，保證了制備的聚氨酯樹脂具有優(yōu)異的防水透濕性能（耐水壓≥3000mmH2O；透濕≥5000g/m2.24Hr），回彈性、剝離強(qiáng)度好，耐水壓高，手感柔軟、豐滿、細(xì)膩。
【專利說明】一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，屬于聚氨酯制 備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的日益提高，功能性服裝面料受到越來越多的關(guān)注，包括防水 透氣性、透氣散熱性、保暖御寒性、吸濕排汗性、耐磨抗撕裂性、抗靜電防輻射性、抗菌防臭 防蚊性等。其中防水透氣性織物是指織物在穿著過程中，水在一定壓力下不浸透織物，而人 體散發(fā)的汗液等卻能以水蒸氣的形式通過織物傳導(dǎo)到外界，保持穿著者干爽、舒適。
[0003] 人們采用層壓、涂層、高密度織物等技術(shù)來改善織物的防水透氣性能，其中織物涂 層技術(shù)是最常用的方法之一，最初用于防水透氣織物的涂層有聚氯乙烯、聚乙烯、聚氯丁橡 膠和其它各種合成橡膠等，它們有良好的防水性能，但是透濕透氣性能差，穿著此類服裝活 動時(shí)，大量汗液無法以水蒸氣形式排出，在服裝內(nèi)部形成冷凝水，人體有粘濕、發(fā)悶等不舒 適感，因而服用性能有待于進(jìn)一步提高。
[0004] 而以聚氨酯為原料的薄膜及涂層可巧妙地兼具防水和透氣性這兩個(gè)功能，并且保 持其原有的優(yōu)異性能。聚氨酯樹脂一般由多異氰酸酯、多元醇以及小分子擴(kuò)鏈劑(如水、小 分子多元醇、多元胺）等為原料合成，具有獨(dú)特的嵌段分子結(jié)構(gòu)，可通過調(diào)節(jié)聚氨酯軟硬段 的成分比例改變其彈性、硬度、親水性等，根據(jù)需要設(shè)計(jì)出性能各異的產(chǎn)品。其制品具有無 可比擬的特性，如：獨(dú)特的粘結(jié)性、潤濕性、柔韌性、耐磨性、光澤性等。
[0005] 聚氨酯樹脂按加工方式分為濕法樹脂和干法樹脂，干法樹脂又分為面層樹脂和底 層（粘結(jié)）樹脂，底層樹脂又分為一液型、二液型和1.5-液型。一液型和二液型樹脂的區(qū) 別在于：一液型不需要使用固化劑(架橋劑、交聯(lián)劑)，二液型樹脂不能單獨(dú)使用，必須配合 使用固化劑，1. 5-液型則是可少量使用架橋劑。濕法樹脂一般只使用DMF作為溶劑，干法樹 脂可使用DMF和甲苯、乙酯、丁酮等有機(jī)溶劑。
[0006] 然而，目前國內(nèi)市場常用的聚氨酯涂層，大多為日本東麗、美國3M、日本三菱等外 企開發(fā)，使用成本較高。如日本東麗公司研發(fā)的EntrantG-II，由不同密度的雙層PU蜂巢式 薄膜所組成，其透濕度達(dá)8000g/m 2. 24Hr，能夠阻隔雨滴的大小從100到500微米（從毛毛 細(xì)雨到傾盆大雨）。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對上述不足，提供一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方 法。
[0008] 本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：將聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、MDI、部分 DMF溶劑、穩(wěn)定劑UV-329混合，在75°C反應(yīng)1-2小時(shí)，得到預(yù)聚物；向上述預(yù)聚物加入混合 擴(kuò)鏈劑、快速滲透劑0T、催化劑丁基硫醇錫進(jìn)行反應(yīng)，再加入剩余的DMF溶劑，85°C反應(yīng)5-8 小時(shí)，加入終止劑丙二醇甲醚終止反應(yīng)，最后加入填料羧甲基纖維素鈉 CMC，攪拌過濾冷卻。
[0009] 其中，所述的聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇分子量為4000-4500,分子量分布為 1-1. 5。所述的混合擴(kuò)鏈劑為乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇的混合 物，其中乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4_ 丁二醇的質(zhì)量比為1:1:0. 5:0. 5。 [0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是： (1)采用混合擴(kuò)鏈劑，可改善工藝性能，增加反應(yīng)物的相容性，合成出來的聚氨酯樹脂 回彈性、剝離強(qiáng)度優(yōu)異。
[0011] (2)在合成聚氨酯樹脂的過程中分兩次加入有機(jī)溶劑二甲基甲酰胺，可以調(diào)節(jié)成 膜時(shí)的微孔數(shù)量及大小，從而控制成品的防水透氣性能。
[0012] (3)在合成聚氨酯樹脂的過程中加入填料羧甲基纖維素鈉 CMC，在聚氨酯樹脂固化 后，水洗去除，形成大量的微孔，進(jìn)一步提高了聚氨酯樹脂的防水透氣性能。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0014] 實(shí)施例1 : 將12g聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(分子量4000,分子量分布l)、7g的MDI、39. 2g的 DMF溶劑、0. lg穩(wěn)定劑UV-329混合，在75°C反應(yīng)1小時(shí)，得到預(yù)聚物；向上述預(yù)聚物加入lg 混合擴(kuò)鏈劑、〇. 5g快速滲透劑0T、0. 02g催化劑丁基硫醇錫進(jìn)行反應(yīng)，再加入39. 2g的DMF 溶劑，85°C反應(yīng)5小時(shí)，加入0. 5g終止劑丙二醇甲醚終止反應(yīng)，最后加入0. 48g填料羧甲基 纖維素鈉 CMC，攪拌過濾冷卻。
[0015] 其中混合擴(kuò)鏈劑為0. 33g乙二醇、0· 33g的2-甲基-1,3-丙二醇、0. 165g的 1，3- 丁二醇、0. 165g的1，4- 丁二醇混成而成。
[0016] 依據(jù)實(shí)施例1制備的防水透氣樹脂產(chǎn)品指標(biāo)如下： 粘度18萬cps/25°C;固含量30% ;100%模量3. 3±0. 5MPa ;斷裂強(qiáng)度彡30 MPa ;伸長率 彡600% ;剝離強(qiáng)度彡5. ON/cm ;耐水壓彡3000mmH20 ;透濕彡5000g/m2. 24Hr。
[0017] 實(shí)施例2: 將13g聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇(分子量4000,分子量分布1. 5)、8g的MDI、30. 32g 的DMF溶劑、0. 2g穩(wěn)定劑UV-329混合，在75°C反應(yīng)1. 5小時(shí)，得到預(yù)聚物；向上述預(yù)聚物 加入1. 5g混合擴(kuò)鏈劑、0. 47g快速滲透劑0T、0. 03g催化劑丁基硫醇錫進(jìn)行反應(yīng)，再加入 45. 48g的DMF溶劑，85°C反應(yīng)6小時(shí)，加入0. 6g終止劑丙二醇甲醚終止反應(yīng)，最后加入0. 4g 填料羧甲基纖維素鈉 CMC，攪拌過濾冷卻。
[0018] 其中混合擴(kuò)鏈劑為0. 5g乙二醇、0. 5g的2-甲基-1，3-丙二醇、0. 25g的1，3- 丁 二醇、0. 25g的1，4- 丁二醇混成而成。
[0019] 實(shí)施例3: 將15g聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇(分子量4500,分子量分布1. 5)、9g的MDI、43. 32g 的DMF溶劑、0. 2g穩(wěn)定劑UV-329混合，在75°C反應(yīng)2小時(shí)，得到預(yù)聚物；向上述預(yù)聚物加入 2g混合擴(kuò)鏈劑、0. 5g快速滲透劑0T、0. 04g催化劑丁基硫醇錫進(jìn)行反應(yīng)，再加入28. 88g的 DMF溶劑，85°C反應(yīng)8小時(shí)，加入0. 56g終止劑丙二醇甲醚終止反應(yīng)，最后加入0. 5g填料羧 甲基纖維素鈉 CMC，攪拌過濾冷卻。
[0020] 其中混合擴(kuò)鏈劑為0. 67g乙二醇、0. 67g的2-甲基-1,3-丙二醇、0. 335g的 1，3- 丁二醇、0. 335g的1，4- 丁二醇混成而成。
[0021] 顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對 本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可 以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā) 明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1. 一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特征在于：含有質(zhì)量分?jǐn)?shù) 12-15%的聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、7-9%的二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、l-2%的混合 擴(kuò)鏈劑、〇. 5-0. 6%的終止劑、0. 3-0. 5%的快速滲透劑0T、0. 02-0. 04%的催化劑、0. 3-0. 5%的 填料、0. 1-0. 2%的穩(wěn)定劑UV-329,其余為有機(jī)溶劑，制備步驟如下： 將聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、MDI、40-60%的DMF溶劑、穩(wěn)定劑UV-329混合，在75°C 反應(yīng)1-2小時(shí)，得到預(yù)聚物；向上述預(yù)聚物加入混合擴(kuò)鏈劑、快速滲透劑OT、催化劑進(jìn)行反 應(yīng)，再加入剩余的DMF溶劑，85°C反應(yīng)5-8小時(shí)，加入終止劑終止反應(yīng)，最后加入填料，攪拌 過濾冷卻。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特 征在于，所述的聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇分子量為4000-4500,分子量分布為1-1. 5。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特 征在于，所述的MDI官能度為2. 0。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法， 其特征在于，所述的混合擴(kuò)鏈劑為乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二 醇的混合物，其中乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇的質(zhì)量比為 1:1:0. 5:0.5〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特 征在于，所述的終止劑為丙二醇甲醚。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特 征在于，所述的催化劑為丁基硫醇錫。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特 征在于，所述的填料為羧甲基纖維素鈉 CMC。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟質(zhì)濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特 征在于，所述的有機(jī)溶劑為二甲基甲酰胺。
【文檔編號】C08G18/42GK104151522SQ201410381030
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】林澤兵, 李向明 申請人:蘇州巨聯(lián)科技有限公司