技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及聚氨酯合成革技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高彈滑爽、透亮的鏡面聚氨酯樹(shù)脂及其制備方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)如今,聚氨酯合成革產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中,尤其在鞋、包領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍, 現(xiàn)市場(chǎng)上高檔的漆皮女鞋及箱包,是由表面加工成光亮且堅(jiān)固的皮革制成,即在皮革上噴一層漆,使其看上去光澤很亮,是一種具有強(qiáng)烈表面效果和風(fēng)格特征的服飾材料。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人們生活水平的提高,人們對(duì)于鞋、包的需求不僅僅停留在耐用性,且對(duì)其附加功能也越來(lái)越關(guān)注,如舒適柔軟性及真皮的觸感等,從而要求皮革的觸感非常滑爽且透亮感強(qiáng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是制備一種高彈滑爽、透亮的鏡面聚氨酯樹(shù)脂及其制備方法,以滿(mǎn)足成鞋或箱包的觸感滑爽、透亮感強(qiáng)的要求。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種高彈滑爽、透亮的鏡面聚氨酯樹(shù)脂,其由以下組分組成:
二異氰酸酯,
多元醇化合物,
擴(kuò)鏈劑,其用量占體系總重量的1~4%,
催化劑,其用量為多元醇化合物重量的0.1~1‰,
抗氧化劑,其用量占體系總重量的0.04~0.1%,
助劑,其用量占體系總重量的0.5~2%,
溶劑,其用量占體系總重量的69~71%,
反應(yīng)終止劑;
所述擴(kuò)鏈劑為分子量為62~200g/mol的生物基1,3丙二醇和小分子二元胺;
其中,多元醇化合物與擴(kuò)鏈劑的摩爾比為1:0.5~1;二異氰酸酯的異氰酸基與多元醇化合物、擴(kuò)鏈劑中羥基、胺基總量的摩爾比為1:1~1.05:1。
進(jìn)一步方案,所述的異氰酸酯為4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯 (MDI);
所述的多元醇化合物是指聚酯多元醇、聚醚多元醇中的一種或兩種的混合;
所述小分子二元胺為4 ,4’—二苯基甲烷二胺(MDA)、異佛爾酮二胺(IPDA)中的一種或兩種;
所述的抗氧化劑為丙酸季戊四醇酯類(lèi)抗氧化劑;
所述的催化劑為有機(jī)鉍類(lèi)催化劑MB20;
所述的助劑為紫外線(xiàn)吸收劑、耐候穩(wěn)定劑、流平劑中的一種或兩種以上的混合物;這些助劑的配合比例,根據(jù)目的和用途選擇。
所述的溶劑為可溶于水的有機(jī)溶劑。
更進(jìn)一步方案,所述的聚醚多元醇為聚四亞甲基醚二醇;有機(jī)溶劑為N,N-二甲基甲酰胺 (DMF)。
本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供上述一種高彈滑爽、透亮的鏡面聚氨酯樹(shù)脂的制備方法,其按以下步驟制備:
(1)在反應(yīng)釜中投入生物基1,3丙二醇總量的40~80%和多元醇化合物、溶劑的一半進(jìn)行攪拌10~20分鐘后投入二異氰酸酯總量的60~80%,溫度控制在70~80℃反應(yīng)30~60min;使二異氰酸酯的異氰酸基與多元醇化合物、生物基1,3丙二醇總物質(zhì)的量比為1.2:1~1.3:1;
(2)然后加入剩余的生物基1,3丙二醇和二元胺擴(kuò)鏈劑繼續(xù)反應(yīng)1~2h;
(3)加入催化劑和剩余的二異氰酸酯繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng),隨著體系粘度的不斷增加,將剩余的溶劑三等份并分三步加入,使最終預(yù)聚體的粘度控制在80000~120000CPS/25℃;
(4)加入抗氧化劑、助劑和反應(yīng)終止劑甲醇,即得聚氨酯樹(shù)脂。
進(jìn)一步方案,所述聚酯多元醇、二異氰酸酯、生物基1,3丙二醇、二元胺擴(kuò)鏈劑和溶劑的含水率均小于500ppm。
進(jìn)一步方案,所述步驟(1)中的反應(yīng)溫度控制在70~80℃;步驟(2)中的反應(yīng)溫度控制在60~70℃;步驟(3)中的反應(yīng)溫度控制在70~80℃。
本發(fā)明制備的高滑爽性、透亮感鏡面聚氨酯樹(shù)脂完全滿(mǎn)足成革后具有優(yōu)異的滑爽性及透亮感。以滿(mǎn)足成鞋或箱包的觸感滑爽、透亮感強(qiáng)的要求,其具體是在聚氨酯 ( PU )樹(shù)脂合成過(guò)程中,選用剛性多元醇化合物和小分子二元胺擴(kuò)鏈劑,目的是提高聚氨酯鏈段的剛性,使樹(shù)脂成革后革面滑爽;采用生物基1,3丙二醇等作為擴(kuò)鏈劑,合成的樹(shù)脂硬段的結(jié)晶性較低,樹(shù)脂成革后透亮感強(qiáng)。
具體實(shí)施方式
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(chēng) 重量(單位Kg)
PET-1 200
PET-2 700
生物基1,3丙二醇 40
4 ,4′—二苯基甲烷二胺 10
4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯 286
抗氧化劑 5
磷酸 0.03
紫外線(xiàn)吸收劑UV-328 1.0
催化劑 0.2
N,N-二甲基甲酰胺 2900
其中:PET-1為分子量2000的聚酯多元醇,所用原料及配方為己二酸4000Kg、乙二醇900 Kg、1,4-丁二醇1300Kg和催化劑TPT 0.5Kg。
PET-2 為分子量2000的聚酯多元醇,所用原料及配方為己二酸3000Kg、1,6-己二醇2800 Kg、催化劑TPT 0.4Kg。
其制備方法如下:
(1)在反應(yīng)釜中投入各種多元醇化合物、30Kg生物基1,3丙二醇擴(kuò)鏈劑、DMF的一半進(jìn)行攪拌10分鐘后投入MDI,釜溫控制在70℃反應(yīng)1h,使加入的二異氰酸酯的異氰酸基與多元醇化合物、生物基1,3丙二醇總物質(zhì)的量比為1.2:1;
(2)然后加入剩余的生物基1,3丙二醇和4 ,4′—二苯基甲烷二胺繼續(xù)反應(yīng)1h;此時(shí)釜溫控制 在60~70℃;
(3)加入催化劑和剩余的二異氰酸酯繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng),隨著體系粘度的不斷增加,將剩余的溶劑三等份并分三步加入,使最終預(yù)聚體的粘度控制在80000CPS/25℃;釜溫控制在70~80℃;
(4)加入抗氧化劑、助劑和反應(yīng)終止劑甲醇,即得聚氨酯樹(shù)脂。
實(shí)施例2:
原料名稱(chēng) 重量(單位Kg)
PET-1 200
PET-2 700
生物基1,3丙二醇 70
IPDA 15
4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯 317
磷酸 0.03
抗氧劑 5
紫外線(xiàn)吸收劑UV-328 1.0
催化劑 0.2
N,N-二甲基甲酰胺 3038
其中:PET-1為分子量3000的聚酯多元醇,所用原料及配方為己二酸4000Kg,乙二醇1300 Kg,1,4-丁二醇900 Kg,催化劑TPT0.5 Kg。
PET-2 為分子量2000的聚酯多元醇,所用原料及配方為己二酸3000Kg,乙二醇200 Kg,1,4-丁二醇1800 Kg,催化劑TPT0.4 Kg。
其制備方法如下:
(1)在反應(yīng)釜中投入各種多元醇化合物、50Kg生物基1,3丙二醇、DMF的一半進(jìn)行攪拌20分鐘后投入MDI,釜溫控制在80℃反應(yīng)30min,使加入的二異氰酸酯的異氰酸基與多元醇化合物、生物基1,3丙二醇總物質(zhì)的量比為1.3:1;
(2)然后加入剩余的生物基1,3丙二醇和IPDA繼續(xù)反應(yīng)1h;此時(shí)釜溫控制 在60~70℃;
(3)加入催化劑和剩余的二異氰酸酯繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng),隨著體系粘度的不斷增加,將剩余的溶劑三等份并分三步加入,使最終預(yù)聚體的粘度控制在120000CPS/25℃;釜溫控制在70~80℃;
(4)加入抗氧化劑、助劑和反應(yīng)終止劑甲醇,即得聚氨酯樹(shù)脂。
實(shí)施例3:
為了驗(yàn)證本發(fā)明所制備的高滑爽性、透亮感鏡面聚氨酯樹(shù)脂的優(yōu)異滑爽性及透亮感,把上述實(shí)施例2所制備的聚氨酯樹(shù)脂按如下配方及目前干法貼面正常工藝制成革,具體配方如下:
聚氨酯樹(shù)脂 100份
DMF 60份
色料 15份
流平劑 1份
助剝離劑 0.5份
使用行業(yè)內(nèi)較通用的檢測(cè)方法:將此合成革固定在一角度為15°、長(zhǎng)度為50cm的斜坡上,把一大小為5cm*5cm*5cm,重1Kg的鐵塊放在斜坡頂端,測(cè)試鐵塊從頂端滑至底端的時(shí)間來(lái)判斷革面的滑爽程度。經(jīng)檢測(cè),用上述實(shí)施例2制備的聚氨酯樹(shù)脂通過(guò)加入DMF、色料、流平劉和助剝離劑而制備干式聚氨酯合成革,具有優(yōu)異的滑爽性及透亮感。
本說(shuō)明書(shū)及本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)中,所謂體系,是指整個(gè)反應(yīng)體系,就是所有物質(zhì)的總量。
上述實(shí)施方案和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其同物界定。