一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚氨酯樹脂，尤其涉及一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，防水涂層用樹脂多使用聚氨酯樹脂，該聚氨酯樹脂多采用用聚醚或聚酯多 元醇與二異氰酸酯反應(yīng)，制備端基為-NC0的高粘度預(yù)聚物，加人適量低沸點(diǎn)的溶劑（丙 酮、丁酮或四氫呋喃）以降低粘度，然后引人親水基團(tuán)擴(kuò)鏈，再加溶劑降低粘度，在高速攪 拌下加水乳化，反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾除去溶劑得到聚氨酯乳液。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡 單，反應(yīng)易于控制、重復(fù)性好、乳液粒徑范圍大、生產(chǎn)質(zhì)量好，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。但是該 樹脂由軟段、硬段合成，其中軟段由聚酯多元醇組成、硬段由小分子多元醇、二胺擴(kuò)鏈及二 異氰酸酯類組成，這種合成過程中，硬段含量比較多，而導(dǎo)致樹脂合成后發(fā)生形變會產(chǎn)生白 痕，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂及其 制備方法，通過采用一種特殊聚酯多元醇來降低樹脂合成過程中，硬段的含量，進(jìn)而提供其 形變的回復(fù)性，避免白痕的廣生，提尚廣品的質(zhì)量。
[0004] 一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂，其特征在于，其原料配方包括特殊聚酯多 元醇、小分子多元醇混合物、異氰酸酯、有機(jī)溶劑、抗氧化劑、抗?jié)B水劑，其中，所述特殊聚酯 多元醇由乙二酸、對苯甲酸、二甘醇作為原料合成，所述小分子多元醇混合物包括1，4_ 丁二 醇、乙二醇、新戊二醇，所述異氰酸酯為4,4_二苯基甲烷二異氰酸酯，所述有機(jī)溶劑為二甲 基甲酰胺，以聚氨酯樹脂的總質(zhì)量計，上述各組分的質(zhì)量含量如下： 特殊聚酯多元醇12.5-18.5%; 小分子多元醇混合物：1，4_ 丁二醇1-2%、乙二醇1-2%、新戊二醇1-1.5%; 異氰酸酯:4，4_二苯基甲烷二異氰酸酯7-14%; 有機(jī)溶劑:二甲基甲酰胺55-72%; 抗氧化劑 1010:0.1-0.3%; 抗?jié)B水劑0750:0 · 3%-0 · 5%; 其中，以特殊聚酯多元醇為總質(zhì)量計，所述特殊聚酯多元醇各組分的質(zhì)量含量如下：乙 二酸15-20%;對苯甲酸30-40%、二甘醇35-55%合成。
[0005]而該高回彈聚氨酯樹脂的制備方法包括以下步驟： (1) 將部分的有機(jī)溶劑與配方量的特殊聚酯多元醇、小分子多元醇混合物、抗氧化劑同 時投入反應(yīng)釜中常溫攪拌混合均勻，其中，攪拌時間不得少于30min; (2) 分多次將配方量中90%量的4,4_二苯基甲烷二異氰酸酯投入到反應(yīng)釜中，且反應(yīng)溫 度控制在70-80°C，反應(yīng)時間不得少于120min; (3) 在(2)步驟中反應(yīng)完成后進(jìn)行補(bǔ)正增粘，S卩向反應(yīng)爸加入配方量中剩余的10%量的 4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯； (4) 當(dāng)反應(yīng)釜中粘度達(dá)到10萬CPS/25°C后開始取樣測試，取樣測試粘度達(dá)到8-12萬 CPS/25°C后，向反應(yīng)釜中加入剩余的有機(jī)溶劑和配方量的抗?jié)B水劑； (5) 復(fù)測粘度合格穩(wěn)定后進(jìn)行降溫處理，溫度控制60°C以下40°C以上卸料。
[0006]優(yōu)選地，該高回彈聚氨酯樹脂的制備方法在（1)步驟中加入有機(jī)溶劑的量為配方 量的40%，在(4 )步驟中加入有機(jī)溶劑的量為配方量的60%，且在（1)步驟中攪拌時間控制在 45min〇
[0007]優(yōu)選地，該高回彈聚氨酯樹脂的制備方法在(2)步驟中將配方量中90%的4,4_二苯 基甲烷二異氰酸酯均分三次，且每次間隔30min投入反應(yīng)釜中，且在（2)步驟中反應(yīng)時間控 制在 180min。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)先和有益效果為： 1.在配方中通過特殊聚酯多元醇，該聚酯多元醇由乙二酸15-20%;對苯甲酸30-40%、二 甘醇35-55%合成，該聚酯多元醇能夠有效地降低硬段的含量，進(jìn)而相應(yīng)的提高了軟段所占 的比重，從而提高了其形狀回復(fù)性。
[0009] 2.在配方中特殊聚酯多元醇由乙二酸、對苯甲酸、二甘醇作為原料合成，在聚氨酯 分子鏈上引入苯環(huán)，改善聚氨酯的力學(xué)性能和形狀記憶性能。并且使得聚氨酯分子鏈上硬 段的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。
[0010] 3.在整個生產(chǎn)過程中，在加入異氰酸酯過程中，采用等分量間隔加入，使得異氰酸 酯與聚酯多元醇反應(yīng)更加充分，同時，當(dāng)時異氰酸酯與聚酯多元醇初步反應(yīng)完成后，再次加 入異氰酸酯進(jìn)行補(bǔ)正增粘，來加快反應(yīng)料的粘度。
[0011] 4.本發(fā)明聚氨酯樹脂的制備方法操作簡單，不需要大量的助劑、不需高度復(fù)雜的 分離和提純，通過改變原料中聚酯多元醇性能來降低硬段的含量，提高其形狀回復(fù)性能。。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 結(jié)合以下具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不限于這些實(shí) 施。
[0013] 實(shí)施例1 一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂，由下例質(zhì)量份(kg)的原料配制而成:特殊聚酯 多元醇12.5、1，4-丁二醇1.2、乙二醇1.2、新戊二醇1.2、4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯9、二甲 基甲酰胺62、抗氧化劑（1010 ) 0.15、抗?jié)B水劑(0750 ) 0.39。
[0014]制備方法是先合成特殊的聚酯多元醇，由于乙二酸2.2;對苯甲酸3.9、二甘醇6.8 加至反應(yīng)釜中，加熱至155°C開始進(jìn)行蒸餾，并升溫度至210°C。
[0015]將二甲基甲酰胺24.8、特殊聚酯多元醇12.5、1，4-丁二醇1.2、乙二醇1.2、新戊二 醇1.2、抗氧化劑（1010 )0.15投入反應(yīng)釜中常溫攪拌，且轉(zhuǎn)速為230轉(zhuǎn)/分，攪拌時間為 45min，然后每間隔30min便加入4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯2.7，一共加入3次，反應(yīng)溫度控 制70-80°C，反應(yīng)時間為180min，再次加入4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯0.9，當(dāng)反應(yīng)釜中粘度 達(dá)到10萬CPS/25°C后開始取樣測試，取樣測試粘度達(dá)到8-12萬CPS/25°C后，向反應(yīng)釜中加 入二甲基甲酰胺:37.2、和抗?jié)B水劑(0750)0.39。復(fù)測粘度合格穩(wěn)定后進(jìn)行降溫處理，溫度 控制60°C以下40°C以上卸料。
[0016]表1為實(shí)施例1中超高模量的纖維防水涂層用樹脂性能檢測結(jié)果
實(shí)施例2 一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂，由下例質(zhì)量份(kg)的原料配制而成:特殊聚酯 多元醇18.5、1,4-丁二醇1.9、乙二醇1.9、新戊二醇1.5、4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯14、二 甲基甲酰胺72、抗氧化劑（1010 )0.3、抗?jié)B水劑(0750 )0.48。
[0017] 制備方法是使用實(shí)施例1中合成特殊的聚酯多元醇的方法先進(jìn)行特殊聚氨酯多元 醇的合成， 將二甲基甲酰胺28.8、特殊聚酯多元醇18.5、1，4-丁二醇1.9、乙二醇1.9、新戊二醇 1.5、抗氧化劑（1010)0.3投入反應(yīng)釜中常溫攪拌，且轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分，攪拌時間為45min，然 后每間隔30min便加入4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯4.2，一共加入3次，反應(yīng)溫度控制70-80 °C，反應(yīng)時間為180min，再次加入4,4_二苯基甲烷二異氰酸酯1.4,當(dāng)反應(yīng)釜中粘度達(dá)到10 萬CPS/25°C后開始取樣測試，取樣測試粘度達(dá)到8-12萬CPS/25°C后，向反應(yīng)釜中加入二甲 基甲酰胺:43.2、和抗?jié)B水劑(0750)0.48。復(fù)測粘度合格穩(wěn)定后進(jìn)行降溫處理，溫度控制60 °C以下40°C以上卸料。
[0018] 表2為實(shí)施例1中超高模量的纖維防水涂層用樹脂性能檢測結(jié)果
最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管 參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對 前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂，其特征在于，其原料配方包括特殊聚酯多元 醇、小分子多元醇混合物、異氰酸酯、有機(jī)溶劑、抗氧化劑、抗?jié)B水劑，其中，所述特殊聚酯多 元醇由乙二酸、對苯甲酸、二甘醇作為原料合成，所述小分子多元醇混合物包括1，4_ 丁二 醇、乙二醇、新戊二醇，所述異氰酸酯為4,4_二苯基甲烷二異氰酸酯，所述有機(jī)溶劑為二甲 基甲酰胺，以聚氨酯樹脂的總質(zhì)量計，上述各組分的質(zhì)量含量如下： 特殊聚酯多元醇12.5-18.5%; 小分子多元醇混合物：1，4_ 丁二醇1-2%、乙二醇1-2%、新戊二醇1-1.5%; 異氰酸酯:4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯7-14%; 有機(jī)溶劑:二甲基甲酰胺55-72%; 抗氧化劑1010:0.1-0.3%; 抗?jié)B水劑0750:0 · 3%-0 · 5%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1中一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂，其特征在于，以特殊聚酯多 元醇為總質(zhì)量計，所述特殊聚酯多元醇各組分的質(zhì)量含量如下：乙二酸15-20%;對苯甲酸 30-40%、二甘醇 35-55% 合成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1中一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂，其特征在于，該高回彈聚氨 酯樹脂的制備方法包括以下步驟： (1) 將部分的有機(jī)溶劑與配方量的特殊聚酯多元醇、小分子多元醇混合物、抗氧化劑同 時投入反應(yīng)釜中常溫攪拌混合均勻，其中，攪拌時間不得少于30min; (2) 分多次將配方量中90%量的4,4_二苯基甲烷二異氰酸酯投入到反應(yīng)釜中，且反應(yīng)溫 度控制在70-80°C，反應(yīng)時間不得少于120min; (3) 在（2)步驟中反應(yīng)完成后進(jìn)行補(bǔ)正增粘，S卩向反應(yīng)爸加入配方量中剩余的10%量的 4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯； (4) 當(dāng)反應(yīng)釜中粘度達(dá)到10萬CPS/25°C后開始取樣測試，取樣測試粘度達(dá)到8-12萬 CPS/25°C后，向反應(yīng)釜中加入剩余的有機(jī)溶劑和配方量的抗?jié)B水劑； (5 )復(fù)測粘度合格穩(wěn)定后進(jìn)行降溫處理，溫度控制60°C以下40°C以上卸料。4. 根據(jù)權(quán)利要求3中一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂，其特征在于，該高回彈聚氨 酯樹脂的制備方法在（1)步驟中加入有機(jī)溶劑的量為配方量的40%，在(4 )步驟中加入有機(jī) 溶劑的量為配方量的60%，且在(1)步驟中攪拌時間控制在45min。5. 根據(jù)權(quán)利要求3中一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂，其特征在于，該高回彈聚氨 酯樹脂的制備方法在(2)步驟中將配方量中90%的4,4_二苯基甲烷二異氰酸酯均分三次，且 每次間隔30min投入反應(yīng)釜中，且在(2)步驟中反應(yīng)時間控制在180min。
【專利摘要】本發(fā)明具體涉及一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂，一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂，其特征在于，其原料配方包括特殊聚酯多元醇12.5-18.5%；小分子多元醇混合物：1,4-丁二醇1-2%、乙二醇1-2%、新戊二醇1-1.5%；異氰酸酯：4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯7-14%；有機(jī)溶劑：二甲基甲酰胺55-72%；抗氧化劑1010：0.1-0.3%；抗?jié)B水劑0750：0.3%-0.5%；本發(fā)明提供一種超高模量的纖維防水涂層用樹脂及其制備方法，通過采用一種特殊聚酯多元醇來降低樹脂合成過程中，硬段的含量，進(jìn)而提供其形變的回復(fù)性，避免白痕的產(chǎn)生，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
【IPC分類】C09D175/06, C08G18/32, C08G18/76, C08G18/12, C08G18/66, C08G18/42
【公開號】CN105461880
【申請?zhí)枴緾N201510807671
【發(fā)明人】張國榮
【申請人】嘉興洛克化學(xué)工業(yè)有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月20日