本发明涉及一种功能性聚氨酯树脂,具体地说是一种耐醇溶剂、耐磨、耐黄变的面层聚氨酯树脂及其制备方法。二、
背景技术:
:随着近几年合成革技术的发展,合成革无论在款式、手感方面都很接近真皮的效果,甚至在某些方面超越真皮。已大量取代资源不足的天然皮革,用以制作箱包、服装、鞋、以及车辆内饰和家具装饰等,随着人们生活水平和审美情趣的提高,合成革制品不仅需要结实耐用,更要有良好的外观和触感,这无疑对合成革用聚氨酯树脂提出了更高的要求。不黄变合成革作为一种高档材料应用逐步增加,特别是在沙发革、鞋革、箱包革等方面有突出需求,因为普通合成革容易受环境变化引起表面发黄现象,所以要求聚氨酯树脂具有良好的耐黄变性能,但同时因为脂肪族聚氨酯链段中刚性基团的缺失,导致其在耐酒精擦拭及耐磨方面不能满足消费者的日常需求。三、技术实现要素:本发明旨在提供一种耐醇溶剂、耐磨、耐黄变的面层聚氨酯树脂及其制备方法,以克服脂肪族树脂耐酒精擦拭及耐磨性能差的技术不足。本发明耐醇溶剂、耐磨、耐黄变的面层聚氨酯树脂,其原料及配比构成如下:所述二异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯,包括异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。所述聚二元醇为聚碳酸酯二元醇和聚醚二元醇,质量比为1∶0.2~0.8;其中聚碳酸酯二元醇的数均分子量为1000~3000g/mol;聚醚二元醇为聚四亚甲基醚二元醇或聚环氧丙烷二元醇,数均分子量为1000~3000g/mol。所述扩链剂由小分子二元醇和二元胺组成,二者质量比为0~0.3:1;其中小分子二元醇包括乙二醇、1,4-丁二醇中的一种或两种;二元胺包括异佛尔酮二胺、4,4-二氨基二环己基甲烷、戊二胺、3-甲基1,5-戊二胺中的一种或两种。所述反应终止剂为乙醇胺、正丙醇胺、异丙醇胺中的一种或几种。所述抗氧剂为抗氧剂1010。所述催化剂为有机铋催化剂。所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丁酮,质量比为1∶0.1~0.7。其中反应终止剂、抗氧化剂、催化剂添加的质量百分比是以所有原料的总质量(包括溶剂)计算。本发明耐醇溶剂、耐磨、耐黄变的面层聚氨酯树脂的制备方法,包括如下步骤:(1)将聚二元醇、小分子二元醇、抗氧化剂、催化剂和10~20%的DMF混合并搅拌均匀,控制温度不高于65℃的情况下加入二异氰酸酯,随后升温至90~100℃反应1~4小时,检测NCO含量达到理论量;(2)向步骤(1)的反应液中加入有机溶剂总质量50~80%的有机溶剂,降温至30~45℃后滴加二元胺,反应过程中分步加入余量的有机溶剂,粘度达40-150Pa·s/25℃后加入反应终止剂;(3)将步骤(2)的反应液的温度升至70~90℃,搅拌反应0.5-1.5小时,得到聚氨酯树脂。控制聚二元醇、二异氰酸酯、扩链剂、有机溶剂的含水率均小于500ppm。将本发明制得的聚氨酯树脂配制成合成革用干法浆料,加入固化剂,获得合成革制品。制成的合成革制品具有耐酒精擦拭、耐磨、不黄变等特点,适用于制备白色或浅色沙发、包装、内饰等合成革。所述固化剂为六亚甲基二异氰酸酯型固化剂,添加量为聚氨酯树脂质量的1~8%。与已有技术相比,本发明的有益效果体现在:按上述工艺技术方案合成的聚氨酯树脂,加强了脂肪族面层树脂的交联结晶,从而改善了脂肪族树脂耐酒精性能差,耐磨性能差的缺点。扩大了脂肪族树脂的应用领域,减少了树脂的使用禁忌,提升了产品的综合性能。四、具体实施方式为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。下面实施例中各组份分别如下:EG为乙二醇;BG为1,4-丁二醇;PPG-1、PPG-2分别为分子量为1000、2000的聚环氧丙烷二元醇;PTMG-1、PTMG-2分别为分子量为1000、2000的聚四氢呋喃二元醇;PC-1、PC-2分别为分子量为1000、2000的聚碳酸酯二元醇;抗氧剂I-1010为市售抗氧剂,全名为四[β-(3,5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯;HMDI为二环己基甲烷二异氰酸酯,IPDI为异佛尔酮二异氰酸酯,HDI为六亚甲基二异氰酸酯;HMDA为4,4′-二胺基二环己基甲烷,IPDA为异佛尔酮二胺,MPA为3-甲基1,5-戊二胺,PA为1,5-戊二胺;有机铋为反应催化剂,其中有机铋的环保性优于有机锡为行业内共知;DMF为溶剂N,N′-二甲基甲酰胺,MEK为丁酮,终止剂为乙醇胺(MEA)、正丙醇胺(PPA)、异丙醇胺(MIPA);FN-75为六亚甲基二异氰酸酯型固化剂。实施例1:1、原料及配比:2、制备(1)先将110kg的PC-2、25kg的PTMG-2、1kg的EG、0.3kg抗氧剂I-1010和0.1kg有机铋催化剂加入到60kgDMF中,搅拌均匀后加入45kgHMDI,升温至95℃反应2小时;(2)向步骤(1)的反应液中加入有机溶剂总质量75%的有机溶剂,将反应釜温度降至40~45℃,滴加二元胺HMDA,过程中不断加入余量的溶剂,至粘度达60~80Pa·s/25℃后加入2kg反应终止剂MEA;(3)将步骤(2)的反应液温度升至80℃,搅拌1.5小时,得到聚氨酯树脂。实施例2:1、原料及配比:2、制备(1)先将100kg的PC-2、25kg的PPG-2、2kg的EG、0.3kg抗氧剂I-1010和0.1kg有机铋催化剂加入到48kgDMF中,搅拌均匀后加入48kgHMDI,升温至95℃反应2小时;(2)向步骤(1)的反应液中加入有机溶剂总质量70%的有机溶剂,将反应釜温度降至35~40℃,滴加二元胺IPDA,过程中不断加入余量的溶剂,至粘度达80~120Pa·s/25℃后加入2kg反应终止剂PPA;(3)将步骤(2)的反应液温度升至75℃,搅拌1小时,得到聚氨酯树脂。实施例3:1、原料及配比:2、制备(1)先将80kg的PC-1、55kg的PTMG-2、3kg的BG、0.3kg抗氧剂I-1010和0.2kg有机铋催化剂加入到108kgDMF中,搅拌均匀后加入100kgHMDI,升温至45-50℃反应1小时;(2)向步骤(1)的反应液中加入有机溶剂总质量75%的有机溶剂,将反应釜温度降至40~45℃,滴加二元胺HMDA,过程中不断加入剩余溶剂,至粘度达60~80Pa·s/25℃后加入3kg反应终止剂MEA;(3)将步骤(2)的反应液温度升至85℃,搅拌1小时,得到聚氨酯树脂。应用实施例:将实施例1至3制得的聚氨酯树脂制备沙发革,包括以下步骤:1、配制干法浆料,将上述聚氨酯树脂、色浆、二甲基甲酰胺、固化剂按重量比为100:(1~20):(20~60):(1~8)的比例加入容器中,并充分搅拌,得混合料。2、将混合料涂覆于离型纸上,130℃左右烘干;涂覆厚度为0.1~0.3mm;3、涂覆粘结用树脂,与基材贴合,130℃左右烘干;4、将合成革从纸上剥离。检测实施例1至3制得的聚氨酯树脂性能:检测项目1、耐酒精测试方法:耐酒精色牢度测试,对比灰度卡仪器:细棉纱布、砝码荷重500G2、Taber耐磨测试仪器:GT-7012-T,22号砂轮,砝码荷重1KG3、耐黄变检测仪器:GT-7035-UB紫外光,45瓦,照射4小时检测结果如下:实施例1实施例2实施例3常规树脂常规耐黄变树脂耐酒精测试(级)54.5431耐磨测试(转)10008001000500300耐黄变测试(级)55524经检测,用实施例的配方制成的聚氨酯合成革,具有良好的耐酒精擦拭、优越的耐磨损、不黄变性能,适用于各类白色及浅色系合成革。本说明书及本申请的权利要求书中,所谓体系,是指整个反应体系,就是所有物质的总量。上述实施方案和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其同物界定。当前第1页1 2 3