CN103304769A - 合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂及其制备方法，其特征在于包括4-8%的异氰酸酯、8-15%的多元醇化合物、0.5-5%的分子量是150以下的醇扩链剂、70-80%的溶剂及1-2%的助剂；所述1-2%的助剂包括0.0-1.0%的抗氧剂、0.0-1.0%的催化剂、0.5-1.5%的防粘剂及0.5-1.5%的耐磨助剂；它们为重量百分比。其优点为：耐折性好，且柔软度好，具有真皮感；在耐磨性能上取得重大突破，比普通聚氨酯树脂的耐磨性能提高了四五倍。

Description

合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂及其制备方法

技术领域

 本发明涉及一种合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂及其制备方法。

背景技术

伴随着合成革行业的高速发展，合成革用聚氨酯树脂的品质要求越来越高，耐磨耗性能成为重要的检验标准。目前，市场上的合成革用聚氨酯树脂的耐磨耗性能只能满足于普通合成革产品，还没有高耐磨耗制品的聚氨酯合成革，其主要原因是合成革的耐磨耗性能的提高会使革的其他性能下降，如耐折性，且还要使人造革合成革的柔软度和真皮感不受影响，这就对聚氨酯树脂的性能要求非常高，通过现有常规的聚氨酯树脂原料来提高性能已经很难实现。由于其综合性能要求太高，且很多性能是相互矛盾和制约的，因此目前市场上还没有出现令人满意的高耐磨耗产品。

发明内容

本发明的第一目的是克服现有技术的不足而提供一种耐磨性能及耐折性好，且柔软度好，具有真皮感的合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂。

本发明的第二目的是提供合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂的制备方法。

为了达到上述第一目的，本发明是这样实现的，其是一种合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，其特征在于包括4-8%的异氰酸酯、8-15%的多元醇化合物、0.5-5%的分子量是150以下的醇扩链剂、70-80%的溶剂及1-2%的助剂；所述1-2%的助剂包括0.0-1.0%的抗氧剂、0.0-1.0%的催化剂、0.5-2.5%的防粘剂及0.5-1.5%的耐磨助剂；它们为重量百分比。

所述异氰酸酯为4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯。

所述多元醇化合物为聚酯多元醇或聚醚多元醇的一种或二种混合物。

所述聚酯多元醇为聚碳酸酯二元醇、聚己内酯多元醇、聚己二酸多元醇中的一种或多种的混合物，且数均分子量为1000～4000g/mol。  

所述的聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二元醇，且数均分子量为1000～4000g/mol。

所述分子量是150以下的醇扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种的混合物。

所述溶剂为二甲基甲酰胺、丁酮、甲苯、醋酸乙酯中的一种或多种的混合物。

所述防粘剂为硅油、改性硅油、氟硅防粘爽滑剂的一种或多种的混合物；

所述耐磨助剂为有机硅油、改性有机硅油、蜡粉及改性蜡粉的一种或多种的混合物；所述催化剂为有机铋催化剂；所述抗氧剂为抗氧剂1010。

为了达到上述第二目的，本发明是这样实现的，其是一种合成革用高耐磨聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤制备：

    a、将多元醇化合物进行干燥除水，使其含水率小于0.03%；

    b、按重量百分比依次将溶剂、多元醇化合物及醇扩链剂加入反应釜内，进行充分搅拌，搅拌时控制温度在30-60℃；

    c、在重量百分范围内将异氰酸酯分批加入反应釜内，将反应体温度严格控制在小于100℃范围内；根据粘度情况，当粘度小于50000cps/25℃时，加入剩余的异氰酸酯，当粘度大于200000cps/25℃时，应加入溶剂，并控制最终粘度在50000-200000cps/25℃范围内；在反应结束后按重量百分比添加助剂；

    d、反应完全后冷却、计量、包装。

本发明与现有技术相比的优点为：耐折性好，且柔软度好，具有真皮感；在耐磨性能上取得重大突破，比普通聚氨酯树脂的耐磨性能提高了四五倍。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一

其是一种合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，包括4%的异氰酸酯、15%的多元醇化合物、4%的分子量是150以下的醇扩链剂、75%的溶剂及2%的助剂；所述2%的助剂包括0.5%的抗氧剂、0.5%的催化剂、1%的防粘剂及1%的耐磨助剂；它们为重量百分比。

其制备方法，包括如下步骤制备：

    a、将多元醇化合物进行干燥除水，使其含水率小于0.03%；

    b、按重量百分比依次将溶剂、多元醇化合物、醇扩链剂加入反应釜内，进行充分搅拌，搅拌时控制温度在40℃；

    c、在重量百分范围内将异氰酸酯分批加入反应釜内，将反应体温度严格控制在小于100℃范围内；根据粘度情况，当粘度小于50000cps/25℃时，加入剩余的异氰酸酯，当粘度大于200000cps/25℃时，应加入溶剂，并控制最终粘度在50000-200000cps/25℃范围内；在反应结束后按重量百分比添加助剂；

    d、反应完全后冷却、计量、包装。

在本实施例中,所述异氰酸酯为4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯。

在本实施例中,所述多元醇化合物为聚酯多元醇，也可根据实际情况用聚醚多元醇替代聚酯多元醇，或者用聚酯多元醇与聚醚多元醇的混合物替代聚酯多元醇。

在本实施例中,所述聚酯多元醇为聚碳酸酯二元醇，它的分子量为1000～4000g/mol，也可根据实际情况用聚己内酯多元醇、聚己二酸多元醇中的一种或多种的混合物替代聚碳酸酯二元醇，且数均分子量均为1000～4000g/mol。  

在本实施例中,所述的聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二元醇，且数均分子量为1000～4000g/mol。

在本实施例中,所述分子量是150以下的醇扩链剂为乙二醇；也可根据实际情况用丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种的混合物替代乙二醇，

在本实施例中,所述溶剂为二甲基甲酰胺；也可根据实际情况用丁酮、甲苯、醋酸乙酯中的一种或多种的混合物替代二甲基甲酰胺。

在本实施例中,所述防粘剂为硅油；也可根据实际情况用改性硅油、氟硅防粘爽滑剂的一种或多种的混合物替代硅油。

在本实施例中,所述耐磨助剂为有机硅油；也可根据实际情况用改性有机硅油、蜡粉及改性蜡粉的一种或多种的混合物替代机硅油。

在本实施例中,所述催化剂为有机铋催化剂，所述抗氧剂为抗氧剂1010。

实施例二

其是一种合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，包括6%的异氰酸酯、11%的多元醇化合物、2%的分子量是150以下的醇扩链剂、80%的溶剂及1%的助剂；所述1%的助剂包括0.5%的防粘剂及0.5%的耐磨助剂；它们为重量百分比。

其制备方法，包括如下步骤制备：

    a、将多元醇化合物进行干燥除水，使其含水率小于0.03%；

    b、按重量百分比依次将溶剂、多元醇化合物及醇扩链剂加入反应釜内，进行充分搅拌，搅拌时控制温度在30℃；

    c、在重量百分范围内将异氰酸酯分批加入反应釜内，将反应体温度严格控制在小于100℃范围内；根据粘度情况，当粘度小于50000cps/25℃时，加入剩余的异氰酸酯，当粘度大于200000cps/25℃时，应加入溶剂，并控制最终粘度在50000-200000cps/25℃范围内；在反应结束后按重量百分比添加助剂；

    d、反应完全后冷却、计量、包装。

在本实施例中，所述异氰酸酯为4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯。

在本实施例中，所述多元醇化合物为聚醚多元醇；也可根据实际情况用聚酯多元醇代替聚醚多元醇，或用聚醚多元醇与聚酯多元醇的混合物代替。

在本实施例中，所述聚酯多元醇为聚己内酯多元醇；也可根据实际情况用聚碳酸酯二元醇、聚己内酯多元醇、聚己二酸多元醇中的一种或多种的混合物代替聚己内酯多元醇，且数均分子量为1000～4000g/mol。  

在本实施例中，所述的聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二元醇，分子量为1000～4000g/mol。

在本实施例中，所述分子量是150以下的醇扩链剂为丙二醇；也可根据实际情况用乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种的混合物代替丙二醇。

在本实施例中，所述溶剂为丁酮；也可根据实际情况用二甲基甲酰胺、甲苯、醋酸乙酯中的一种或多种的混合物代替丁酮。

在本实施例中，所述防粘剂为改性硅油；也可根据实际情况用硅油、氟硅防粘爽滑剂的一种或多种的混合物代替改性硅油。

在本实施例中，所述耐磨助剂为改性有机硅油；也可根据实际情况用有机硅油、蜡粉及改性蜡粉的一种或多种的混合物代替改性有机硅油。

实施例三

其是一种合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，包括8%的异氰酸酯、15%的多元醇化合物、5%的分子量是150以下的醇扩链剂、70%的溶剂及2%的助剂；所述2%的助剂包括0.5%的抗氧剂、0.5%的防粘剂及1%的耐磨助剂；它们为重量百分比。

其制备方法，包括如下步骤制备：

    a、将多元醇化合物进行干燥除水，使其含水率小于0.03%；

    b、按重量百分比依次将溶剂、多元醇化合物、二元醇扩链剂及催化剂加入反应釜内，进行充分搅拌，搅拌时控制温度在60℃；

    c、在重量百分范围内将异氰酸酯分批加入反应釜内，将反应体温度严格控制在小于100℃范围内；根据粘度情况，当粘度小于50000cps/25℃时，加入剩余的异氰酸酯，当粘度大于200000cps/25℃时，应加入溶剂，并控制最终粘度在50000-200000cps/25℃范围内；在反应结束后按重量百分比添加助剂；

    d、反应完全后冷却、计量、包装。

在本实施例中，所述异氰酸酯为4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯，

在本实施例中，所述多元醇化合物为聚酯多元醇；也可根据实际情况用聚醚多元醇或聚酯多元醇与聚醚多元醇的混合物代替聚酯多元醇。

在本实施例中，所述聚酯多元醇为聚己二酸多元醇；也可根据实际情况用聚己内酯多元醇、聚碳酸酯二元醇中的一种或多种的混合物代替聚己二酸多元醇，且数均分子量为1000～4000g/mol。  

在本实施例中，所述的聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二元醇，数均分子量为1000～4000g/mol。

在本实施例中，所述分子量是150以下的醇扩链剂为1,6-己二醇；也可根据实际情况用丙二醇、1,4-丁二醇、乙二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种的混合物替代1,6-己二醇。

在本实施例中，所述溶剂为甲苯；也可根据实际情况用丁酮、二甲基甲酰胺、醋酸乙酯中的一种或多种的混合物替代甲苯。

在本实施例中，所述防粘剂为硅油；也可根据实际情况用改性硅油、氟硅防粘爽滑剂的一种或多种的混合物替代硅油。

在本实施例中，所述耐磨助剂为有机硅油；也可根据实际情况用改性有机硅油、蜡粉及改性蜡粉的一种或多种的混合物替代有机硅油；所述抗氧剂为抗氧剂1010。

实施例四

其是一种合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，包括5%的异氰酸酯、10%的多元醇化合物、4.5%的分子量是150以下的醇扩链剂、79%的溶剂及1.5%的助剂；所述1.5%的助剂包括0.5%的催化剂、0.5的防粘剂及0.5%的耐磨助剂；它们为重量百分比。。

其制备方法，包括如下步骤制备：

    a、将多元醇化合物进行干燥除水，使其含水率小于0.03%；

    b、按重量百分比依次将溶剂、多元醇化合物及二元醇扩链剂加入反应釜内，进行充分搅拌，搅拌时控制温度在50℃；

    c、在重量百分范围内将异氰酸酯分批加入反应釜内，将反应体温度严格控制在小于100℃范围内；根据粘度情况，当粘度小于50000cps/25℃时，加入剩余的异氰酸酯，当粘度大于200000cps/25℃时，应加入溶剂，并控制最终粘度在50000-200000cps/25℃范围内；在反应结束后按重量百分比添加助剂；

    d、反应完全后冷却、计量、包装。

在本实施例中，所述异氰酸酯为4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯，

在本实施例中，所述多元醇化合物为聚酯多元醇；也可根据实际情况用聚醚多元醇或聚酯多元醇与聚醚多元醇的混合物代替聚酯多元醇。

在本实施例中，所述聚酯多元醇为聚己二酸多元醇；也可根据实际情况用聚己内酯多元醇、聚碳酸酯二元醇中的一种或多种的混合物代替聚己二酸多元醇，且数均分子量为1000～4000g/mol。  

在本实施例中，所述的聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二元醇，数均分子量为1000～4000g/mol。

在本实施例中，所述分子量是150以下的醇扩链剂为1,6-己二醇；也可根据实际情况用丙二醇、1,4-丁二醇、乙二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种的混合物替代1,6-己二醇。

在本实施例中，所述溶剂为甲苯；也可根据实际情况用丁酮、二甲基甲酰胺、醋酸乙酯中的一种或多种的混合物替代甲苯。

在本实施例中，所述防粘剂为硅油；也可根据实际情况用改性硅油、氟硅防粘爽滑剂的一种或多种的混合物替代硅油。

在本实施例中，所述耐磨助剂为有机硅油；也可根据实际情况用改性有机硅油、蜡粉及改性蜡粉的一种或多种的混合物替代有机硅油；所述催化剂为有机铋催化剂。

以上对本发明的实施方式作出详细发明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，其特征在于包括4-8%的异氰酸酯、8-15%的多元醇化合物、0.5-5%的分子量是150以下的醇扩链剂、70-80%的溶剂及1-2%的助剂；所述1-2%的助剂包括0.0-1.0%的抗氧剂、0.0-1.0%的催化剂、0.5-1.5%的防粘剂及0.5-1.5%的耐磨助剂；它们为重量百分比。

2.根据权利要求1所述的合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，其特征在于所述异氰酸酯为4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯。

3.根据权利要求1所述的合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，其特征在于所述多元醇化合物为聚酯多元醇或聚醚多元醇的一种或二种混合物。

4.根据权利要求3所述的合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，其特征在于所述聚酯多元醇为聚碳酸酯二元醇、聚己内酯多元醇、聚己二酸多元醇中的一种或多种的混合物，且数均分子量为1000～4000g/mol。

5.根据权利要求3所述的合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，其特征在于所述的聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二元醇，且数均分子量为1000～4000g/mol。

6.根据权利要求1所述的合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，其特征在于所述分子量是150以下的醇扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种的混合物。

7.根据权利要求1所述的合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，其特征在于所述溶剂为二甲基甲酰胺、丁酮、甲苯、醋酸乙酯中的一种或多种的混合物。

8.根据权利要求1所述的合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，其特征在于所述防粘剂为硅油、改性硅油、氟硅防粘爽滑剂的一种或多种的混合物。

9.根据权利要求1所述的合成革用高耐磨耗聚氨酯树脂，其特征在于所述耐磨助剂为有机硅油、改性有机硅油、蜡粉及改性蜡粉的一种或多种的混合物；所述催化剂为有机铋催化剂；所述抗氧剂为抗氧剂1010。

10.根据权利要求1所述的合成革用高耐磨聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤制备：

    a、将多元醇化合物进行干燥除水，使其含水率小于0.03%；

b、按重量百分比依次将溶剂、多元醇化合物及醇扩链剂加入反应釜内，进行充分搅拌，搅拌时控制温度在30-60℃；

c、在重量百分范围内将异氰酸酯分批加入反应釜内，将反应体温度严格控制在小于100℃范围内；根据粘度情况，当粘度小于50000cps/25℃时，加入剩余的异氰酸酯，当粘度大于200000cps/25℃时，应加入溶剂，并控制最终粘度在50000-200000cps/25℃范围内；在反应结束后按重量百分比添加助剂；

    d、反应完全后冷却、计量、包装。