CN101503595B - 一种耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚氨酯皮革涂饰剂，具体地说是一种耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法。这种普通溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂(TDI体系)，利用抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂等在低温下混合制备成耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂。按照本发明提供的技术方案，所述涂饰剂包括多元醇100份、扩链剂6.73～8份、异氰酸酯TDI 23.64～26.09份及溶剂308.8～397.6份；复合抗氧剂1.46～2.46份；光稳定剂1.46～4.0份和紫外线吸收剂2.0～4.36份；单位为质量份。这种普通型耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂的耐黄级别可达到3级以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯皮革涂饰剂，具体地说是一种耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法。这种普通溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂(TDI体系)，利用抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂等在低温下混合制备成耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂。
背景技术
聚氨酯材料是一种用途广泛、性能优良的合成高分子材料。二战以后，聚氨酯材料的研究与应用在世界范围内发展起来。聚氨酯材料的结构大多是由软段和硬段以嵌段、接枝或互穿网络等形式组成的，软段通常为聚醚或聚酯多元醇，可赋予聚氨酯优异的柔性和韧性，硬段通常是异氰酸酯与小分子二元醇或二元胺的缩聚物，赋予了聚氨酯以强度和刚度，通过调整软硬段的结构及比例，可获得不同结构，不同性能的聚合物。聚氨酯材料具有耐磨、抗撕裂、抗曲挠性好、加工性能优良等特点，广泛应用于运输、家电、制鞋、机械、建筑、轻纺、体育用具及国防等领域。
国内聚氨酯皮革涂饰剂通常使用的异氰酸酯TDI和MDI为主，国外则以HDI为主。研究表明芳香的二异氰酸酯(如TDI，MDI)制成的聚氨酯由于苯环直接连接着异氰酸酯基团，苯环的大pi键与邻近的氮形成共轭，在光，热，氧化，特别是在紫外线作用下，会引发氨酯发生分解，生成芳胺，芳胺上的苯核经氧化重排后生成醌式结构系发色基团，从而发黄。
TDI由于其独特的结构比MDI的耐黄性能要好。抗氧剂(抗氧剂的作用是阻滞聚氨酯热氧化作用，阻止由氧诱发的聚合物的断链反应并分解生成过氧化氢。)，光稳定剂(位阻胺类其作用是阻止由氧诱发生成有色结构)，紫外线吸收剂(紫外线吸收剂的作用是吸收短波段的紫外线阻止聚氨酯吸收紫外线)。通过添加这类助剂的方法可以进一步提高TDI体系的聚氨酯皮革涂饰剂的耐黄性能。现在所使用的耐黄性聚氨酯皮革涂饰剂通常是异佛尔酮二异氰酸酯和氢化MDI，其缺点是成本高，稳定性差，生产工艺复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法，这种普通型耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂的耐黄级别可达到3级以上。
按照本发明提供的技术方案，所述涂饰剂包括多元醇100份、扩链剂6.73～8份、异氰酸酯TDI 23.64～26.09份及溶剂308.8～397.6份；复合抗氧剂1.46～2.46份；光稳定剂1.46～4.0份和紫外线吸收剂2.0～4.36份；单位为质量份。
所述多元醇为聚酯多元醇3020 20～60％、聚己内酯多元醇PCL 20～50％、聚醚多元醇PTMG 10～40％的混合物，单位为质量百分数；其中，聚己内酯多元醇PCL的AV＝0.1～0.8，OH＝53～59mgKOH/g；聚酯多元醇3020的AV＝0.1～0.8，OH＝53～59mgKOH/g；聚醚多元醇PTMG的AV＝0.1～0.8，OH＝53～59mgKOH/g。
所述扩链剂为乙二醇(EG)20～80％、1.4丁二醇(BG)10～50％、1.6己二醇(HD)10～30％的混合物，单位为质量百分数。
所述溶剂是MEK和DMF的混合物，MEK∶DMF＝1∶1.5～9。
所述复合抗氧剂为抗氧剂168与抗氧剂1010，抗氧剂168与抗氧剂1010的质量比为1∶2～4；所述光稳定剂为光稳定剂770；所述紫外线吸收剂包括UV327或UV328。
生产耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂的方法，包括如下原料：多元醇、扩链剂、异氰酸酯TDI、溶剂、复合抗氧剂、光稳定剂及紫外线吸收剂，其特征在于，先在反应釜中投入多元醇100份、扩链剂6.73～8份、异氰酸酯TDI 22.0～23.2份及溶剂163.6～172.7份，控制温度在70±2℃，反应1～1.5小时后；再把剩余的1.64～2.89份异氰酸酯TDI分2～3次加入；控制温度在85±2℃，再把剩余的145.2～224.9份溶剂分2～3次加入，得到浆料；然后控制釜温在55℃以下，加入复合抗氧剂1.46～2.46份，光稳定剂1.46～4.0份和紫外线吸收剂2.0～4.36份，搅拌1～1.5小时，得到耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂。
所述浆料的固含量为25～30％、粘度为4～14万CPS；所述固含量是指除溶剂以外的原料重量占所有原料重量的比例。
本发明的优点是可以降低成本，改善稳定性，简化生产工艺。
具体实施方式
本发明通过以下实例来详细说明。
实施例1
在6m3的不锈钢反应釜中投入多元醇(其中3020 20％，PTMG40％，PCL40％)1100KG，扩链剂(其中EG60％，BG20％，HD20％)78KG，溶剂(MEK∶DMF＝2∶8)1850KG和异氰酸酯250KG，控制温度在70±2℃，反应1～1.5小时后，按照比例把剩余的异氰酸酯30 KG分2～3次加入，控制温度在85±2℃，并把剩余的溶剂2524 KG分2～3次加入，得到固含量25±1％和粘度4±0.1万CPS的浆料，然后控制釜温在55℃以下加入复合抗氧剂22KG，光稳定剂44KG和紫外线吸收剂22KG，搅拌1～1.5小时得到耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂。
实施例2
在6m3的不锈钢反应釜中投入多元醇(其中3020 30％，PTMG30％，PCL40％)1100KG，扩链剂(其中EG50％，BG25％，HD25％BG)80KG，溶剂(MEK∶DMF＝1∶9)1800KG和异氰酸酯248KG，控制温度在70±2℃，反应1～1.5小时后，按照比例把剩余的异氰酸酯28KG分2～3次加入，控制温度在85±2℃，并把剩余的溶剂1597 KG分2～3次加入，得到固定的固含量30±1％和粘度6±0.1万CPS的浆料，然后控制釜温在55℃以下加入复合抗氧剂18.7KG，光稳定剂18.7KG和紫外线吸收剂27.5KG，搅拌1～1.5小时得到耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂。
实施例3
在6m3的不锈钢反应釜中投入多元醇(其中3020 40％，PTMG50％，PCL10％)1100KG，扩链剂(其中EG40％，BG30％，HD30％BG)85KG，溶剂(MEK∶DMF＝3∶7)1900KG和异氰酸酯250KG，控制温度在70±2℃，反应1～1.5小时后，按照比例把剩余的异氰酸酯28KG分2～3次加入，控制温度在85±2℃，并把剩余的溶剂1514 KG分2～3次加入，得到固含量30±1％和粘度9±0.1万CPS的浆料，然后控制釜温在55℃以下加入复合抗氧剂19.5KG，光稳定剂24KG和紫外线吸收剂48KG，搅拌1～1.5小时得到耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂。
实施例4
在6m3的不锈钢反应釜中投入多元醇(其中3020 50％，PTMG30％，PCL20％)1100KG，扩链剂(其中EG30％，BG40％，HD30％)82KG，溶剂(MEK∶DMF＝4∶6)1880KG和异氰酸酯242KG，控制温度在70±2℃，反应1～1.5小时后，按照比例把剩余的异氰酸酯18KG分2～3次加入，控制温度在85±2℃，并把剩余的溶剂1828 KG分2～3次加入加入，得到固含量28±1％和粘度9±0.1万CPS的浆料，然后控制釜温在55℃以下加入复合抗氧剂25KG，光稳定剂25KG和紫外线吸收剂25KG，搅拌1～1.5小时得到耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂。
实施例5
在6m3的不锈钢反应釜中投入多元醇(3020 60％PTMG20％PCL20％)1100KG，扩链剂(其中EG20％BG50％HD30％)88 KG，溶剂(MEK∶DMF＝2∶8)1820KG和异氰酸酯245KG，控制温度在70±2℃，反应1～1.5小时后，按照比例把剩余的异氰酸酯25KG分2～3次加入，控制温度在85±2℃并把剩余的溶剂2330 KG分2～3次加入，得到固含量26±1％和粘度14±0.1万CPS的浆料，然后控制釜温在55℃以下加入复合抗氧剂16KG，光稳定剂33KG和紫外线吸收剂33KG搅拌1～1.5小时，得到耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂。
实施例6
在6m3的不锈钢反应釜中投入多元醇(3020 40％，PTMG20％，PCL40％)1100KG，扩链剂(EG80％，BG10％，HD10％)74KG，溶剂(MEK∶DMF＝2∶8)1800KG和异氰酸酯255KG，控制温度在70±2℃，反应1～1.5小时后，按照比例把剩余的异氰酸酯32KG分2～3次加入，控制温度在85±2℃并把剩余的溶剂2150 KG分2～3次加入，得到固含量27±1％和粘度6±0.1万CPS的浆料，然后控制釜温在55℃以下加入复合抗氧剂27KG，光稳定剂16KG和紫外线吸收剂37KG，搅拌1～1.5小时得到耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂。
Claims (2)
1.一种耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂，其特征是：所述涂饰剂包括多元醇100份、扩链剂6.73～8份、异氰酸酯TDI 23.64～26.09份及溶剂308.8～397.6份；复合抗氧剂1.46～2.46份；光稳定剂1.46～4.0份和紫外线吸收剂2.0～4.36份；单位为质量份；
所述多元醇为聚酯多元醇302020～60％、聚己内酯多元醇PCL 20～50％、聚醚多元醇PTMG 10～40％的混合物，单位为质量百分数；其中，聚己内酯多元醇PCL的AV＝0.1～0.8，OH＝53～59mgKOH/g；聚酯多元醇3020的AV＝0.1～0.8，OH＝53～59mgKOH/g；聚醚多元醇PTMG的AV＝0.1～0.8，OH＝53～59mgKOH/g；
所述扩链剂为乙二醇20～80％、1.4丁二醇10～50％、1.6己二醇10～30％的混合物，单位为质量百分数；
所述溶剂是MEK和DMF的混合物，MEK∶DMF＝1∶1.5～9；
所述复合抗氧剂为抗氧剂168与抗氧剂1010，抗氧剂168与抗氧剂1010的质量比为1∶2～4；所述光稳定剂为光稳定剂770；所述紫外线吸收剂包括UV327或UV328。
2.一种生产权利要求1所述耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂的方法，包括如下原料：多元醇、扩链剂、异氰酸酯TDI、溶剂、复合抗氧剂、光稳定剂及紫外线吸收剂，其特征在于，先在反应釜中投入多元醇100份、扩链剂6.73～8份、异氰酸酯TDI 22.0～23.2份及溶剂163.6～172.7份，控制温度在70±2℃，反应1～1.5小时后；再把剩余的1.64～2.89份异氰酸酯TDI分2～3次加入；控制温度在85±2℃，再把剩余的145.2～224.9份溶剂分2～3次加入，得到浆料；然后控制釜温在55℃以下，加入复合抗氧剂1.46～2.46份，光稳定剂1.46～4.0份和紫外线吸收剂2.0～4.36份，搅拌1～1.5小时，得到耐黄变溶剂型聚氨酯皮革涂饰剂；
所述浆料的固含量为25～30％、粘度为4～14万CPS；所述固含量是指除溶剂以外的原料重量占所有原料重量的比例；
所述多元醇为聚酯多元醇302020～60％、聚己内酯多元醇PCL 20～50％、聚醚多元醇PTMG 10～40％的混合物，单位为质量百分数；其中，聚己内酯多元醇PCL的AV＝0.1～0.8，OH＝53～59mgKOH/g；聚酯多元醇3020的AV＝0.1～0.8，OH＝53～59mgKOH/g；聚醚多元醇PTMG的AV＝0.1～0.8，OH＝53～59mgKOH/g；所述扩链剂为乙二醇20～80％、1.4丁二醇10～50％、1.6己二醇10～30％的混合物，单位为质量百分数；
所述溶剂是MEK和DMF，MEK与DMF的质量比为1∶1.5～9；
所述复合抗氧剂为抗氧剂168与抗氧剂1010的混合物，抗氧剂168与抗氧剂1010的质量比为1∶2～4；所述光稳定剂为光稳定剂770；所述紫外线吸收剂包括UV327或UV328。
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