专利名称：：一种具有智能透湿功能的合成革表面涂饰用聚氨酯树脂及制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种聚氨酯树脂，尤其涉及一种具有智能透湿功能的合成革表面涂饰用聚氨酯树脂及制备方法。
背景技术：
：随着生活水平的不断提高，人们不仅仅满足于服装、鞋类的遮蔽和御寒功能，对其穿着舒适性的要求也越来越高。在人的生理活动中，人体是通过部分的不觉察的汗水蒸发来使体温下降和平衡的。若服装、鞋类的透湿性不佳，由于汗液无法以蒸汽形式排出，会使人感觉发闷。长时间穿着，在服装、鞋子内部形成冷凝水，使人感到潮湿、难受，同时积聚的汗液容易滋生细菌。考虑到穿着者的舒适性，对于服装的透湿性能在不同环境下的要求是不同的，高温下要求高的透湿性能以保证良好的排热排汗性，而低温时则要求较低的透湿气性以保证保暖性。然而一般的合成革无法达到这种功能性要求。聚氨酯树脂所用的有机多元醇聚合物可分为聚酯二元醇和聚醚二元醇两类。聚醚二元醇中的聚乙二醇，其分子中的醚键是典型的非离子亲水基团，水分子在其间移动容易，透湿率大，以聚乙二醇为软段的聚氨酯具有较高的透湿性、伸长率，价格较低，耐水解性好，但强度较低。而以聚酯二元醇为软段的聚氨酯树脂力学性能优良，成膜性能好，耐热、耐光，但是透湿性和耐水解性不好，价格较高。若同时将聚酯和聚醚作为聚氨酯的软段，取长补短，有望得到综合性能优良的聚氨酯树脂。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有智能透湿功能的合成革表面涂饰用聚氨酯树脂及其制备方法。为实现上述目的，本发明采用一种具有智能透湿功能的合成革表面涂饰用聚氨酯树脂，包括有机多元醇聚合物、二异氰酸酯、扩链剂反应得到，有机多元醇聚合物、二异氰酸酯、扩链剂的配比按质量计为有机多元醇聚合物20120份；二异氰酸酯1030份；扩链剂29份。有机多元醇聚合物为聚酯二元醇和聚醚二元醇的混合物，聚酯二元醇和聚醚二元醇的物质的量的比为l:0.24。二异氰酸酯为4，4'_二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯；所述的扩链剂为1，4-丁二醇、乙二醇或一縮二乙二醇。本发明进一步设置为聚酯二元醇为数均相对分子质量为20003000的聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯；所述的聚醚二元醇为数均相对分子质量为10006000的聚乙二醇。上述聚氨酯树脂的制备方法是(1)将20120份有机多元醇聚合物加入到反应容器中，升温并抽真空，在ll(TC12(TC下脱水24小时，然后冷却至60°C，通入氮气解除真空，加入20100份的有机溶剂，搅拌均匀；(2)预聚反应加入520份的二异氰酸酯，在60°C8(TC温度下反应24小时，根据反应物的粘度，补加30200份的有机溶剂；(3)预聚完成后，加入29份的扩链剂，搅拌均匀后，再加入025份的二异氰酸酯，在60°C8(TC温度下，反应24小时，根据要求的固含量加入50350份的有机溶剂，得到固含量为2035%的聚氨酯溶液。6、根据权利要求5所述的聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种。本发明的优点在于(1)综合了以聚酯二元醇为软段的聚氨酯和以聚乙二醇为软段的聚氨酯的优点，取长补短，得到的聚氨酯既有较好的透湿性能，又有良好的机械性能。(2)本发明所述的聚氨酯树脂的智能透湿转变温度在205(TC范围内，转变温度可以通过调整聚酯二元醇和聚乙二醇的分子量和比例来控制。具体实施例方式若在普通合成革的表面涂饰一层具有智能透湿功能的聚氨酯树脂，则可使合成革的透湿性能能随外界温度的变化而变化，更好地调节人体服装内的微气候。1聚氨酯树脂是由有机多元醇聚合物、二异氰酸酯和扩链剂反应得到的一种具有嵌段结构的高分子聚合物。聚合物分子中的有机多元醇聚合物非常柔顺，称为软段，赋予材料以柔性、透湿、透气等性能；而由异氰酸酯和扩链剂反应生成的氨基甲酸酯基或脲基在常温下伸展成棒状，链状不易改变其构象，这种链段比较僵硬，一般称之为硬段，赋予材料以高机械强度等性能。软段和硬段在热力学上不相容，会形成两相分离的结构，软段聚集在一起形成结晶。当环境温度低于软段结晶的熔点时，由于晶体内的链段排列紧密，水分子不易通过，透湿率较低；当温度超过软段结晶的熔点时，软段晶体熔融，形成结构疏松的无定形结构，水分子极易通过，透湿率迅速增大，表现为智能透湿。通过调整有机多元醇聚合物、扩链剂、二异氰酸酯的品种和比例，就可以控制聚合物软段的熔点，从而控制智能透湿的转变温度实施例1将60g数均相对分子质量为6000的聚乙二醇和20g数均相对分子质量为2000的聚己二酸乙二醇酯加入到带有搅拌器的1000mL的三口烧瓶中，升温至ll(TC，开动搅拌并抽真空脱水3h，然后冷却至60°C，通入氮气解除真空，加入40g二甲基甲酰胺，搅拌均匀。再加入5g4，4'_二苯基甲烷二异氰酸酯，在601:下反应处，根据反应物的粘度，补加8(^二甲基甲酰胺。预聚完成后，依次加入4.5gl，4-丁二醇、12.5g4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯，在7(TC下反应3h后，加入118g二甲基甲酰胺，得到固含量为30%的聚氨酯溶液。将得到的聚氨酯溶液涂覆在合成革贝斯上，经测试在各个温度下的透湿量如表1所示。表1涂饰后的合成革透湿率与温度的关系4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例2将60g数均相对分子质量为6000的聚乙二醇和20g数均相对分子质量为2000的聚己二酸丁二醇酯加入到带有搅拌器的1000mL的三口烧瓶中，升温至ll(TC，开动搅拌并抽真空脱水3h，然后冷却至80°C，通入氮气解除真空，加入30g二甲基乙酰胺，搅拌均匀。再加入5g4，4'_二苯基甲烷二异氰酸酯，在801:下反应211，根据反应物的粘度，补加100g二甲基乙酰胺。预聚完成后，依次加入4.9gl，4-丁二醇、13.5g4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯，在8(TC下反应2h后，加入62g二甲基乙酰胺，得到固含量为35%的聚氨酯溶液。将得到的聚氨酯溶液涂覆在合成革贝斯上，经测试在各个温度下的透湿量如表2所示。表2涂饰后的合成革透湿率与温度的关系<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>权利要求一种具有智能透湿功能的合成革表面涂饰用聚氨酯树脂，包括有机多元醇聚合物、二异氰酸酯、扩链剂反应得到，有机多元醇聚合物、二异氰酸酯、扩链剂的配比按质量计为有机多元醇聚合物20~120份；二异氰酸酯10~30份；扩链剂2~9份；其特征在于所述的有机多元醇聚合物为聚酯二元醇和聚醚二元醇的混合物，聚酯二元醇和聚醚二元醇的物质的量的比为1∶0.2~4；所述的二异氰酸酯为4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯；所述的扩链剂为1，4-丁二醇、乙二醇或一缩二乙二醇。2.根据权利要求1述的聚氨酯树脂，其特征在于所述的聚酯二元醇为数均相对分子质量为20003000的聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯；所述的聚醚二元醇为数均相对分子质量为10006000的聚乙二醇。3.根据权利要求1所述的聚氨酯树脂的制备方法是(1)将20120份有机多元醇聚合物加入到反应容器中，升温并抽真空，在110°C120°C下脱水24小时，然后冷却至6(TC，通入氮气解除真空，加入20100份的有机溶剂，搅拌均匀；(2)预聚反应加入520份的二异氰酸酯，在60°C8(TC温度下反应24小时，根据反应物的粘度，补加30200份的有机溶剂；(3)预聚完成后，加入29份的扩链剂，搅拌均匀后，再加入025份的二异氰酸酯，在60°C8(TC温度下，反应24小时，根据要求的固含量加入50350份的有机溶剂，得到固含量为2035%的聚氨酯溶液。4.根据权利要求3所述的聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种。全文摘要本发明涉及一种具有智能透湿功能的合成革表面涂饰用聚氨酯树脂，其中有机多元醇聚合物为聚酯二元醇和聚醚二元醇的混合物，聚酯二元醇和聚醚二元醇的物质的量的比为1∶0.2~4。二异氰酸酯为4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯；所述的扩链剂为1，4-丁二醇、乙二醇或一缩二乙二醇。本发明的优点在于(1)综合了以聚酯二元醇为软段的聚氨酯和以聚乙二醇为软段的聚氨酯的优点，取长补短，得到的聚氨酯既有较好的透湿性能，又有良好的机械性能。(2)本发明所述的聚氨酯树脂的智能透湿转变温度在20~50℃范围内，转变温度可以通过调整聚酯二元醇和聚乙二醇的分子量和比例来控制。文档编号C08G18/66GK101693759SQ20091015350公开日2010年4月14日申请日期2009年9月28日优先权日2009年9月28日发明者代道胜,刘若望,袁继新申请人:温州大学;