CN103030778B

CN103030778B - 易染色合成革用聚氨酯树脂及其制备方法

Info

Publication number: CN103030778B
Application number: CN201210570231.7A
Authority: CN
Inventors: 胡水仙; 朱张林
Original assignee: JIANDE CITY SHUNFA CHEMICAL ADDITIVE CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG JIANDE BAISHA CHEMICAL Co.,Ltd.
Priority date: 2012-12-24
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2032-12-24
Also published as: CN103030778A

Abstract

本发明涉及一种易染色合成革用聚氨酯树脂及其制备方法，该聚氨酯树脂的配方是：聚酯多元醇EG1000的质量百分比为15~20%、聚酯多元醇PCL2000的质量百分比为3~5%，二甲苯亚甲基二异氰酸酯MDI的质量百分比为15~20%、环氧树脂的质量百分比为0.1%~0.2%、亚磷酸三苯酯的质量百分比为0.05%、二月桂酸二丁基锡的质量百分比为0.02%、硅油的质量百分比0.01%、乙二醇的质量百分比为0.8~1.5%、1，4-丁二醇的质量百分比为2~3%、乙醇的质量百分比为0.4~0.6%、其余为溶剂，其中溶剂的配比为：二甲基甲酰胺DMF的质量百分比为20~25%、丁酮的质量百分比为15%~20%、其余为甲苯。本发明有益的效果为：该发明合成的聚氨酯树脂不仅易染色、固色强、上色均匀，而且成革后具有耐水、耐溶剂、耐寒耐折强度高等良好的力学性能。

Description

易染色合成革用聚氨酯树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及合成革用染色树脂及其制备方法，具体涉及一种易染色合成革用聚氨酯树脂及其制备方法。

背景技术

皮革是人类不可或缺的材料。随着社会的发展，人类对环境保护、动物保护等日益重视，因此天然皮革的使用受到了限制。于是，取代天然皮革的人造革合成革得到了巨大发展，特别是PU合成革，因其具有各种优良特性，因此成为取代天然皮革的最佳选择。

目前，合成革已大量取代资源不足的天然皮革，用以制作包箱、服装、鞋以及车辆和家具的装饰等，具有广阔的发展前景。超细纤维合成革是采用与天然皮革中束状胶原纤维的结构和性能相似的锦纶超细纤维，制成具有三维网络结构的高密度无纺布，再填充性能优异具有微孔结构的聚氨酯，经过加工处理而成的。这种合成革不论从内部微孔结构，还是外观质感、物理特性以及穿着舒适性等方面，都能与高级天然皮革相媲美。

但是超细纤维合成革中的锦纶超细纤维和聚氨酯（PU）树脂，结构不同，染色差异大，从而造成了合成革染色的难点。本发明专利旨在通过向聚氨酯树脂中引入可与染料结合的基团，使产品在满足合成革基本性能要求的同时，还提高了合成革的染色性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种艺简单、原料简单易购、染色效果佳的易染色合成革用聚氨酯树脂及其制备方法，该发明合成的聚氨酯树脂不仅易染色、固色强、上色均匀，而且成革后具有耐水、耐溶剂、耐寒耐折强度高等良好的力学性能。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种易染色合成革用聚氨酯树脂，该聚氨酯树脂的配方是：聚酯多元醇EG1000的质量百分比为15~20%、聚酯多元醇PCL2000的质量百分比为3~5%，二甲苯亚甲基二异氰酸酯MDI的质量百分比为15~20%、环氧树脂的质量百分比为0.1%~0.2%、亚磷酸三苯酯的质量百分比为0.05%、二月桂酸二丁基锡的质量百分比为0.02%、硅油的质量百分比0.01%、乙二醇的质量百分比为0.8~1.5%、1，4-丁二醇的质量百分比为2~3%、乙醇的质量百分比为0.4~0.6%、其余为溶剂，其中溶剂的配比为：二甲基甲酰胺DMF的质量百分比为20~25%、丁酮的质量百分比为15%~20%、其余为甲苯。

作为优选，配方为：聚酯多元醇EG1000为20%、聚酯多元醇PCL2000为3.5%，二甲苯亚甲基二异氰酸酯MDI为18.5%、环氧树脂为0.15%、亚磷酸三苯酯为0.05%、二月桂酸二丁基锡为0.02%、硅油0.01%、乙二醇为0.85%、1，4-丁二醇为3%、乙醇为0.6%、其余为溶剂，其中溶剂的配比为：二二甲基甲酰胺DMF为20%、丁酮为18%、其余为甲苯。

作为优选，配方为：聚酯多元醇EG1000为15%、聚酯多元醇PCL2000为5%，二甲苯亚甲基二异氰酸酯MDI为16%、环氧树脂为0.1%、亚磷酸三苯酯为0.05%、二月桂酸二丁基锡为0.02%、硅油0.01%、乙二醇为0.8%、1，4-丁二醇为2.2%、乙醇为0.45%、其余为溶剂，其中溶剂的配比为：二甲基甲酰胺DMF为24%、丁酮为16%、其余为甲苯。

作为优选，配方为：聚酯多元醇EG1000为20%、聚酯多元醇PCL2000为5%，二甲苯亚甲基二异氰酸酯MDI为20%、环氧树脂为0.2%、亚磷酸三苯酯为0.05%、二月桂酸二丁基锡为0.02%、硅油0.01%、乙二醇为1.5%、1，4-丁二醇为3%、乙醇为0.6%、其余为溶剂，其中溶剂的配比为：二甲基甲酰胺DMF为25%、丁酮为16%、其余为甲苯。

本发明所述的这种易染色合成革用聚氨酯树脂的制备方法，步骤如下：先将聚酯多元醇EG1000、聚酯多元醇PCL2000、乙二醇、1，4-丁二醇、环氧树脂、亚磷酸三苯酯和二月桂酸二丁基锡一起加入反应器于120℃脱水1h；冷却至60℃加入一半量的二甲苯亚甲基二异氰酸酯MDI于80~85℃预聚2小时，剩余的二甲苯亚甲基二异氰酸酯MDI分4~5次完成滴加，其中每40min补加一次；滴加完二甲苯亚甲基二异氰酸酯MDI后，恒温反应1h；最后加入乙醇及硅油反应15min；整个实验过程为恒温反应，在反应过程中通过加入溶剂调整体系粘度，使物料有充分的接触，促使反应能够充分进行，最终得到固含量为40%左右的可染色聚氨酯树脂。

需要说明的是本发明的百分比均为质量百分比。

本发明的作用机理是：

1.采用聚酯多元醇（EG1000，PCL2000）作为原料合成聚氨酯，可使树脂成膜后强度高、耐磨性及粘附力好；

2.芳香族多异氰酸酯（4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI）为加成反应的主剂；

3.亚磷酸三苯酯作为聚合过程中的抗氧剂和稳定剂，是一种很好的化工中间体，具有光稳定性，能保证制品的透明性及颜色稳定性；

4.二月桂酸二丁基锡作为反应的催化剂；

5.含羟基的环氧树脂的加入可使聚氨酯获得改性。因为含羟基的环氧树脂在与聚氨酯反应的过程中能将支化点引入到聚氨酯主链中，形成部分网状结构，提高水性聚氨酯的力学性能、耐水性及黏结强度；

6.乙二醇、1，4-丁二醇作为聚合反应的扩链剂；

7.乙醇作为扩链反应的封端剂；

8.在反应过程中引入硅油，可以改善树脂的流平性及手感。

本发明的有益效果为：

1.本发明产品制革后具有易染色、固色强，耐寒、耐磨、耐曲折等力学性能，且具有天然皮革的良好透气、透湿性能；

2.本发明产品的生产工艺、制备过程简单，对环境、设备条件无严格要求；

3.本发明产品为一种染色树脂，用此产品染色的革具有很强的真皮感及爽滑的手感，适合于服装、箱包等。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步阐述，实施例将帮助更好地理解本发明，但本发明并不仅仅局限于下述实施例。

本实例配方可用于硬箱包革的染色。

实施例1：聚酯多元醇EG1000为20%、聚酯多元醇PCL2000为3.5%，二甲苯亚甲基二异氰酸酯MDI为18.5%、环氧树脂为0.15%、亚磷酸三苯酯为0.05%、二月桂酸二丁基锡为0.02%、硅油0.01%、乙二醇为0.85%、1，4-丁二醇为3%、乙醇为0.6%、其余为溶剂，其中溶剂配方为：二甲基甲酰胺DMF为20%、丁酮为18%、其余为甲苯。

本实施列配方尤其适用于软箱包革、服装革的染色和直涂压花处理。

实施例2：聚酯多元醇EG1000为15%、聚酯多元醇PCL2000为5%，二甲苯亚甲基二异氰酸酯MDI为16%、环氧树脂为0.1%、亚磷酸三苯酯为0.05%、二月桂酸二丁基锡为0.02%、硅油0.01%、乙二醇为0.8%、1，4-丁二醇为2.2%、乙醇为0.45%、其余为溶剂，其中溶剂配方为：二甲基甲酰胺DMF为24%、丁酮为16%、其余为甲苯。

本实例配方尤其适用于鞋革的染色、变色处理。

实例3：聚酯多元醇EG1000为20%、聚酯多元醇PCL2000为5%，二甲苯亚甲基二异氰酸酯MDI为20%、环氧树脂为0.2%、亚磷酸三苯酯为0.05%、二月桂酸二丁基锡为0.02%、硅油0.01%、乙二醇为1.5%、1，4-丁二醇为3%、乙醇为0.6%、其余为溶剂，其中溶剂配方为：二甲基甲酰胺DMF为25%、丁酮为16%、其余为甲苯。

使用方法：

1.将本发明的产品清料贴面于白色贝斯上（可压花），可用醋酸乙酯、丁酯、DMF、甲苯稀释树脂；

2.取1g染料加140g水搅匀，升温到50℃，再加入贴好的革面，搅拌或翻动保温10min左右或到所需颜色取出革；

3.将革放入有滑爽剂的清水中漂洗3min后，进入干揉机中揉干即可。

本发明所解决的问题是：

1.解决合成革不易染色的问题。在聚氨酯树脂合成过程中引入可与染料结合的基团,使产品在满足合成革基本性能要求的同时,还提高了合成革的染色性能；

2.解决染色树脂固色弱的问题。引入环氧树脂可使聚氨酯树脂获得改性，从而提高树脂的耐水性，增加树脂的黏结强度，解决了染色树脂在应用过程中的易掉色的问题，提高了染色树脂的固色强度；

3.提高合成革的耐寒、耐磨等力学性能。用聚酯多元醇及芳香族多异氰酸酯做分子链主剂可提高树脂的力学性能及粘附力。另外，选用多种二元醇（乙二醇、1，4-丁二醇）作为扩链剂不仅能增加聚合物的分子量，提高树脂才产品粘度，还能解决附着力和机械强度。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种易染色合成革用聚氨酯树脂，其特征在于：该聚氨酯树脂的配方是：聚酯多元醇EG1000的质量百分比为15～20％、聚酯多元醇PCL2000的质量百分比为3～5％，二苯甲烷二异氰酸酯的质量百分比为15～20％、环氧树脂的质量百分比为0.1％～0.2％、亚磷酸三苯酯的质量百分比为0.05％、二月桂酸二丁基锡的质量百分比为0.02％、硅油的质量百分比0.01％、乙二醇的质量百分比为0.8～1.5％、1，4-丁二醇的质量百分比为2～3％、乙醇的质量百分比为0.4～0.6％、其余为溶剂，其中溶剂的配比为：二甲基甲酰胺DMF的质量百分比为20～25％、丁酮的质量百分比为15％～20％、其余为甲苯。

2.根据权利要求1所述的易染色合成革用聚氨酯树脂，其特征是：配方为：聚酯多元醇EG1000为20％、聚酯多元醇PCL2000为3.5％，二苯甲烷二异氰酸酯为18.5％、环氧树脂为0.15％、亚磷酸三苯酯为0.05％、二月桂酸二丁基锡为0.02％、硅油0.01％、乙二醇为0.85％、1，4-丁二醇为3％、乙醇为0.6％、其余为溶剂，其中溶剂的配比为：二甲基甲酰胺DMF为20％、丁酮为18％、其余为甲苯。

3.根据权利要求1所述的易染色合成革用聚氨酯树脂，其特征是：配方为：聚酯多元醇EG1000为15％、聚酯多元醇PCL2000为5％，二苯甲烷二异氰酸酯为16％、环氧树脂为0.1％、亚磷酸三苯酯为0.05％、二月桂酸二丁基锡为0.02％、硅油0.01％、乙二醇为0.8％、1，4-丁二醇为2.2％、乙醇为0.45％、其余为溶剂，其中溶剂的配比为：二甲基甲酰胺DMF为24％、丁酮为16％、其余为甲苯。

4.根据权利要求1所述的易染色合成革用聚氨酯树脂，其特征是：配方为：聚酯多元醇EG1000为20％、聚酯多元醇PCL2000为5％，二苯甲烷二异氰酸酯为20％、环氧树脂为0.2％、亚磷酸三苯酯为0.05％、二月桂酸二丁基锡为0.02％、硅油0.01％、乙二醇为1.5％、1，4-丁二醇为3％、乙醇为0.6％、其余为溶剂，其中溶剂的配比为：二甲基甲酰胺DMF为25％、丁酮为16％、其余为甲苯。

5.一种制备如权利要求1所述的易染色合成革用聚氨酯树脂的方法，其特征在于：先将聚酯多元醇EG1000、聚酯多元醇PCL2000、乙二醇、1，4-丁二醇、环氧树脂、亚磷酸三苯酯和二月桂酸二丁基锡一起加入反应器于120℃脱水1h；冷却至60℃加入一半量的二苯甲烷二异氰酸酯于80～85℃预聚2小时，剩余的二苯甲烷二异氰酸酯分4～5次完成滴加，其中每40min补加一次；滴加完二苯甲烷二异氰酸酯后，恒温反应1h；最后加入乙醇及硅油反应15min；整个实验过程为恒温反应，在反应过程中通过加入溶剂调整体系粘度，最终得到固含量为40％左右的可染色聚氨酯树脂。