專利名稱：超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于聚氨酯彈性體材料及其制備方法，特別涉及一種超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂及其制備方法。
背景技術：
聚氨酯超細纖維合成革屬于高檔仿真皮產品，它是以天然皮革的結構和性能為研究和仿制目標。采用與天然皮革中束狀膠原纖維的結構和性能相類似的尼龍和滌綸超細纖維，制成具有三維網絡結構的高密度無紡布(又稱基材)，再填充性能優(yōu)異具有開式微孔結構的聚氨酯樹脂，經過特殊的減量工藝和后加工處理而成。堿減量工藝制備的超纖合成革是將基材填充聚氨酯樹脂后，經一定溶度和溫度的氫氧化鈉水溶液減量后再加工處理，如需對基布上色還要在酸性水浴中高溫染色處理，這對聚氨酯樹脂的耐水解性、耐酸堿性、耐熱性和染色性要求均很高。當前國內的生產技術并沒有達到理想效果，堿減量后基布容易失去彈性，染色性差，制得的合成革手感偏硬，使得產品檔次大大降低。而在應用于白色和淺色制品時，合成革受環(huán)境的影響容易發(fā)黃。無黃變的堿減量聚氨酯樹脂在國內沒有相關文獻報道，其更適用于白色和淺色的超纖合成革制品，提高產品的附加值。

發(fā)明內容
本發(fā)明克服現(xiàn)在問題，提供一種超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂及其制備方法。本發(fā)明采用如下技術方案，一種超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂，其特征在于主要由高分子二元醇化合物、擴鏈劑、二異氰酸酯和溶劑組成，其中擴鏈劑由二元醇、二元胺和醇胺化合物組成，以聚氨酯樹脂的總質量計，上述各組分的質量含量如下
高分子二元醇化合物 16 20%， 擴鏈劑2. 5 4%，
二異氰酸酯7. 5 10. 5%，
溶劑68 21本發(fā)明的超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂耐水解性、耐酸堿性及耐熱性能優(yōu)，填充于基材中，解決了經堿減量工藝后手感硬、彈性差、染色性不佳的缺點，且耐黃變性好，更適合于制造白色和淺色的合成革制品。本發(fā)明的進一步設置是所述的高分子二元醇化合物包括聚醚二元醇化合物和聚已內酯二元醇化合物，所述的聚醚二元醇化合物包括聚四亞甲基醚二元醇、聚四氫呋喃-氧化乙烯共聚醚二醇、聚四氫呋喃-氧化丙烯共聚醚二醇中的一種或兩種以上的混合物，數(shù)均分子量為500 4000g/mol，所述的聚己內酯二元醇由新戊二醇為起始劑制備，數(shù)均分子量為800 3000g/mol，所述聚醚二元醇和聚己內酯二元醇分別占高分子二元醇的質量百分比為80 100%和0 20% ；所述的二異氰酸酯為脂肪族二異氰酸酯，包括異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯，優(yōu)選異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或兩種以上的組合；所述的擴鏈劑由二元醇、二元胺和醇胺化合物組成；所述的二元醇為乙二醇、甲基丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6_己二醇中的一種或兩種以上的組合，其質量為擴鏈劑總質量的20 40%，所述的二元胺包括異佛爾酮二胺、4，4_ 二氨基二環(huán)己基甲烷的一種或兩種組合，其質量為擴鏈劑總質量的45 65%，所述的醇胺化合物為N-甲基二乙醇胺；還包括溶劑、催化劑、終止劑、抗氧劑，所述溶劑為N，N-二甲基甲酰胺，其質量為擴鏈劑總質量的6 12% ；所述催化劑為有機鉍類催化劑；所述終止劑為二正丁胺；所述抗氧劑為 Irganox245。 本發(fā)明制備方法的技術方案是(1)向反應釜中依次加入高分子二元醇、抗氧劑、 催化劑、溶劑和二異氰酸酯，反應溫度控制在90 110°C，反應1 3小時后測NCO含量，至含量達到理論值。(2)將二元醇和醇胺化合物隨部分溶劑加入反應釜中，再投入剩余二異氰酸酯于90 110°C下反應1 3小時，測NCO含量，至含量達到理論值，得到聚氨酯預聚體。(3)將反應釜溫度降至30 50°C，慢慢滴加二元胺，過程中間斷加入溶劑控制粘度，至合格粘度后加入終止劑二正丁胺。
具體實施例方式以下通過具體實例進一步說明本發(fā)明保護的技術方案，但是以下實例并不意味著限制本發(fā)明的保護范圍。實施例一
原料名稱重量(單位千克)
聚四亞甲基醚二元醇(分子量2000)108.0
聚四亞甲基醚二元醇(分子量1000)72.0
聚己內酯(分子量2000)20.0
乙二醇(EG)10. 5
異佛爾酮二胺(IPDA)23. 1
N-甲基二乙醇胺(MDEA)4. 1
異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)105. 7
抗氧劑2451. 6
N, N- 二甲基甲酰胺(DMF)801. 3
制備步驟如下
(1)向反應釜中依次加入上述聚四亞甲基醚二元醇180KG、聚己內酯20KG、抗氧劑 1. 6KG、DMF29. 8KG和IPDI66. 4KG，反應溫度控制在90 110°C，加入適量催化劑反應1 3 小時，至NCO含量為4. 61%。(2)將EG10. 5KG和MDEA4. IKG隨50. 3KGDMF加入反應釜中，再投入剩余IPDI于 90 110°C下反應1 3小時，測NCO含量，至含量為2. 96%。(3)將反應釜溫度降至30 50°C，慢慢滴加IPDA，過程中間斷加入溶劑控制粘度， 至合格粘度后加入終止劑二正丁胺，過濾包裝。實施例二原料名稱重量(單位千克)
聚四亞甲基醚二元醇(分子量2000)140.0
聚四氫呋喃-氧化丙烯共聚醚二醇(分子量1800)30.0
聚己內酯(分子量2000)30.0
EG7.9
IPDA17. 2
MDEA3.0
IPDI79.0
抗氧劑2451. 4
DMF716.6
制備步驟如下
(1)向反應釜中依次加入上述聚四亞甲基醚二元醇140KG、聚四氫呋喃-氧化丙烯共聚醚二醇30KG、聚己內酯30KG、抗氧劑1. 4KG、DMF27. 8KG和IPDI49. 6KG，反應溫度控制在 90 110°C，加入適量催化劑反應1 3小時，至NCO含量為3. 67%。(2)將EG7. 9KG和MDEA3. OKG隨45. OKGDMF加入反應釜中，再投入剩余IPDI于 90 110°C下反應1 3小時，測NCO含量，至含量為2. 34%。(3)將反應釜溫度降至30 50°C，慢慢滴加IPDA，過程中間斷加入溶劑控制粘度， 至合格粘度后加入終止劑二正丁胺，過濾包裝。實施例三
原料名稱重量(單位千克)
聚四亞甲基醚二元醇(分子量2000)170.0
聚己內酯(分子量2000)30.0
1，4- 丁二醇(1，4-BG)13. 5
IPDA20.4
MDEA3.6
IPDI88.8
抗氧劑2451. 5
DMF761.4
制備步驟如下
(1)向反應釜中依次加入上述聚四亞甲基醚二元醇170KG、聚己內酯30KG、抗氧劑 1. 5KG、DMF27. 8KG和IPDI48. 8KG，反應溫度控制在90 110°C，加入適量催化劑反應1 3 小時，至NCO含量為3. 63%。(2)將1，4-BG13. 5KG和MDEA3. 6KG隨49. IK⑶MF加入反應釜中，再投入剩余IPDI 于90 110°C下反應1 3小時，測NCO含量，至含量為2. 62%。(3)將反應釜溫度降至30 50°C，慢慢滴加IPDA，過程中間斷加入溶劑控制粘度， 至合格粘度后加入終止劑二正丁胺，過濾包裝。實施例四
原料名稱重量(單位千克)
聚四亞甲基醚二元醇(分子量2000)108.0聚己內酯二元醇(分子量2000 )72. 0
聚四亞甲基醚二元醇(分子量1000)20.0
EG10. 5
4，4-二氨基二環(huán)己基甲燒(HMDA)28. 5
MDEA4. 1
二環(huán)己基甲燒二異氰酸酯(HMDI)124.7
抗氧劑2451. 7
DMF858.2
制備步驟如下
(1)向反應爸中依次加入上述聚四亞甲基醚二元醇180KG、聚己內酯20KG、抗氧劑 1. 7KG、DMF31. 1KG和HMDI78. 3KG，反應溫度控制在90 IICTC，加入適量催化劑反應1 3 小時，至NCO含量為4. 39%。(2)將EG10. 5KG和MDEA4. 1KG隨54. 2KGDMF加入反應爸中，再投入剩余HMDI于 90 llCrC下反應1 3小時，測NCO含量，至含量為2. 68%。(3)將反應爸溫度降至30 5(rC，慢慢滴加HMDA，過程中間斷加入溶劑控制粘度， 至合格粘度后加入終止劑二正丁胺，過濾包裝。實施例五
原料名稱重量(單位千克)
聚四亞甲基醚二元醇(分子量2000)140
聚四亞甲基醚二元醇(分子量1000)60
EG8. 1
IPDA22. 1
IPDI86.6
抗氧劑M51. 5
DMF739.2
制備步驟如下
(1)向反應爸中依次加入上述聚四亞甲基醚二元醇200KG、抗氧劑1. 5KG、DMF30. 1KG和 IPDI69. 2KG，反應溫度控制在90 llCrC，加入適量催化劑反應1 3小時，至NCO含量為 5. 070/0。(2)將EG8. 1KG隨43. 6KGDMF加入反應爸中，再投入剩余IPDI于90 IICTC下反 應1 3小時，測NCO含量，至含量為2. 95%。(3)將反應爸溫度降至30 5(rC，慢慢滴加HMDA，過程中間斷加入溶劑控制粘度， 至合格粘度后加入終止劑二正丁胺，過濾包裝。上述實施例1 5得到的樹脂樣品分別為1 # 5 #，配制成含浸液，合成革基材 經含浸后，經過堿減量工藝、染色工藝，制得合成革基布樣品分別為編號6 # 10 #。對比樣品的手感、柔軟度、回彈性和染色性，樣品性能都達到了我司制定的開發(fā) 目標，應用于高檔超細纖維合成革制品，能夠滿足市場對無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹 脂的高要求，其中樣品6 #性能最優(yōu)，制得的合成革手感豐滿，折痕細膩且恢復快，真皮感 強，且不易黃變，更適用于白色及淺色合成革制品。
權利要求
1.一種超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂，其特征在于主要由高分子二元醇化合物、擴鏈劑、二異氰酸酯和溶劑組成，其中擴鏈劑由二元醇、二元胺和醇胺化合物組成，以聚氨酯樹脂的總質量計，上述各組分的質量含量如下高分子二元醇化合物 16 20%，擴鏈劑 2. 5 4%，二異氰酸酯7. 5 10. 5%，溶劑 68 72%。
2.根據(jù)權利要求1所述的超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂，其特征在于所述的高分子二元醇化合物包括聚醚二元醇化合物和聚已內酯二元醇化合物， 所述的聚醚二元醇化合物包括聚四亞甲基醚二元醇、聚四氫呋喃-氧化乙烯共聚醚二醇、 聚四氫呋喃-氧化丙烯共聚醚二醇中的一種或兩種以上的混合物，數(shù)均分子量為500 4000g/mol，所述的聚己內酯二元醇由新戊二醇為起始劑制備，數(shù)均分子量為800 3000g/ mol，所述聚醚二元醇和聚己內酯二元醇分別占高分子二元醇的質量百分比為80 100%和 0 20%。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂， 其特征在于所述的二異氰酸酯為脂肪族二異氰酸酯，包括異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的一種或兩種以上的組合。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂， 其特征在于所述的擴鏈劑由二元醇、二元胺和醇胺化合物組成；所述的二元醇為乙二醇、 甲基丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6_己二醇中的一種或兩種以上的組合，其質量為擴鏈劑總質量的20 40% ；所述的二元胺包括異佛爾酮二胺、4，4_ 二氨基二環(huán)己基甲烷的一種或兩種組合，其質量為擴鏈劑總質量的45 65% ；所述的醇胺化合物為N-甲基二乙醇胺，其質量為擴鏈劑總質量的6 12%。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂， 還包括溶劑、催化劑、終止劑、抗氧劑，所述溶劑為N，N- 二甲基甲酰胺；所述催化劑為有機鉍類催化劑；所述終止劑為二正丁胺；所述抗氧劑為Irgan0XM5。
6.本發(fā)明的超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)向反應釜中依次加入高分子二元醇、抗氧劑、催化劑、溶劑和二異氰酸酯，反應溫度控制在90 110°C，反應1 3小時后測NCO含量，至含量達到理論值；(2)將二元醇和醇胺化合物隨部分溶劑加入反應釜中，再投入剩余二異氰酸酯于90 110°C下反應1 3小時，測NCO含量，至含量達到理論值，得到聚氨酯預聚體；(3)將反應釜溫度降至30 50°C，慢慢滴加二元胺，過程中間斷加入溶劑控制粘度，至合格粘度后加入終止劑二正丁胺。
全文摘要
本發(fā)明屬于聚氨酯彈性體材料及其制備方法，特別涉及一種超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂及其制備方法。本發(fā)明采用如下技術方案，一種超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂，其特征在于主要由高分子二元醇化合物、擴鏈劑、二異氰酸酯和溶劑組成，其中擴鏈劑由二元醇、二元胺和醇胺化合物組成，以聚氨酯樹脂的總質量計，上述各組分的質量含量如下高分子二元醇化合物16～20%，擴鏈劑2.5～4%，二異氰酸酯7.5～10.5%，溶劑68～72%。通過采用上述方案，本發(fā)明克服現(xiàn)在問題，提供一種超細纖維合成革用無黃變堿減量濕法染色聚氨酯樹脂及其制備方法。
文檔編號C08G18/48GK102276783SQ201110160069
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權日2011年6月15日
發(fā)明者薛敬欽, 袁水華, 鄭紹軍 申請人:浙江華峰合成樹脂有限公司