CN104861140A - 超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯及其制备方法 - Google Patents

超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯，所述超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯由以下重量份的组分组成：间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠：10～16份；二醇类：30～40份；二元酸：18～28份；二月桂酸二异丁基锡：0.1～0.2份；异氰酸酯：12～20份；丙酮：5～15份；乙醇胺：5～10份；冰醋酸：2～6份。本发明还提供了超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的制备方法。与相关技术相比，本发明的有益效果在于，反应操作过程中无大量刺鼻性气味，合成工艺简单。具有更高固含量高和良好的存放稳定性，更好的耐水、耐溶剂性能，胶膜的力学性能和热学性能也得到极大的提高。

Description

超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及水性聚氨酯合成技术领域，尤其涉及一种超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯及其制备方法。
【背景技术】
水性聚氨酯合成过程中，亲水基团是关键因素，目前主要采用的是羧酸盐型亲水扩链剂二羟甲基丙酸(DMPA)或二羟甲基丁酸(DMBA)为亲水单体，这种合成得到的羧酸型聚氨酯的亲水性相对较差、力学性欠佳。
因此，实有必要提供一种新的超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯及其制备方法来克服上述技术问题。
【发明内容】
本发明需要解决的技术问题是提供一种亲水性和力学性能好的超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯及其制备方法。
本发明公开了一种超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯，所述超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯由以下重量份的组分组成：
间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠：10～16份；
二醇类：30～40份；
二元酸：18～28份；
二月桂酸二异丁基锡：0.1～0.2份；
异氰酸酯：12～20份；
丙酮：5～15份；
乙醇胺：5～10份；
冰醋酸：2～6份。
优选的，所述二醇类为丙二醇、丁二醇、新戊二醇中的任意一种或几种的组合；所述二元酸为己二酸、戊二酸中的任意一种或几种的组合；所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或几种的组合；所述乙醇胺为N-甲基二乙醇胺、二乙醇胺中的任意一种或几种的组合。
本发明还公开了一种超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、聚酯多元醇的制备
将10～16份间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、30～40份二醇类加入到反应釜中，通氮气，升温至210℃进行酯交换反应5h，降温至140℃，然后加入18～28份二元酸、0.05～0.10份的二月桂酸二异丁基锡缓慢升温，于140℃恒温缩聚反应4h，完成聚酯多元醇的制备；
步骤二、超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的制备
将步骤一中制备的聚酯多元醇在80～90℃、真空度为-0.08～0.1MPa下脱水0.5h后，降温至70℃，加入12～20份异氰酸酯、0.05～0.10份的二月桂酸二异丁基锡，5～15份丙酮，并于70℃反应3～5h；降温至40℃～60℃，加入5～10份乙醇胺，反应3～5h；降温至30℃，加入2～6份冰醋酸反应0.5h；再往产物中加水乳化，最后减压蒸馏脱除丙酮，即完成超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的制备，制得的超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的PH值为6～7，固含量为50％。
与相关技术相比，本发明的有益效果在于，本发明超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯是合成具有优异性能的磺酸盐型阳离子水性聚氨酯，反应操作过程中无大量刺鼻性气味，合成工艺简单。这种磺酸盐型阳离子水性聚氨酯较传统的羧酸型、两性和非离子型水性聚氨酯具有更高固含量高和良好的存放稳定性，更好的耐水、耐溶剂性能，胶膜的力学性能和热学性能也得到极大的提高。
【具体实施方式】
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
一种超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯，由以下重量份的组分组成：
间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠：10份；
丁二醇：30份；
己二酸：18份；
二月桂酸二异丁基锡：0.1份；
异氟尔酮二异氰酸酯：12份；
丙酮：15份；
N-甲基二乙醇胺：10份；
冰醋酸：4份。
实施例2:
一种超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯，由以下重量份的组分组成：
间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠：16份；
丁二醇：32份；
己二酸：20份
二月桂酸二异丁基锡：0.2份；
异氟尔酮二异氰酸酯：12份；
丙酮：12.8份；
N-甲基二乙醇胺：5份；
冰醋酸：2份。
实施例3：
一种超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯，由以下重量份的组分组成：
间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠：10份；
丁二醇：30份；
己二酸：28份
二月桂酸二异丁基锡：0.2份；
异氟尔酮二异氰酸酯：12份；
丙酮：9.8份；
N-甲基二乙醇胺：8份；
冰醋酸：2份。
实施例4：
一种超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯，由以下重量份的组分组成：
间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠：10份；
丁二醇：40份；
己二酸：18份
二月桂酸二异丁基锡：0.1份；
异氟尔酮二异氰酸酯：12份；
丙酮：9.9份；
N-甲基二乙醇胺：6份；
冰醋酸：4份。
实施例5：
一种超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯，由以下重量份的组分组成：
间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠：10份；
丁二醇：30份；
己二酸：18.9份
二月桂酸二异丁基锡：0.1份；
异氟尔酮二异氰酸酯：20份；
丙酮：5份；
N-甲基二乙醇胺：10份；
冰醋酸：6份。
实施例6：
本发明还公开了一种超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、聚酯多元醇的制备
在装有温度计、搅拌器、分水器和氮气入口的四口烧瓶中，依次加入10.9g的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠和30g的丁二醇，通氮气，升温至210℃进行酯交换反应5h，降温至140℃，然后加入18g二元酸、0.05g二月桂酸二异丁基锡缓慢升温，于140℃恒温缩聚反应4h，完成聚酯多元醇的制备；
步骤二、超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的制备
将步骤一中制备的聚酯多元醇在80～90℃、真空度为-0.08～0.1MPa下脱水0.5h后，降温至70℃，加入12g异氰酸酯、0.05g二月桂酸二异丁基锡、15g丙酮，并于70℃反应3～5h；降温至40℃～60℃，加入10g乙醇胺，反应3～5h；降温至30℃，加入4g冰醋酸反应0.5h；再往产物中加水乳化，最后减压蒸馏脱除丙酮，即完成超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的制备，制得的超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的PH值为6～7，固含量为50％。
经检测，本实施例制得的超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的水溶性好、耐水、耐溶剂性能好，3个月不会出现沉淀，胶膜的最大拉伸强度在5-7MPa，扯断伸长率为2200％，胶膜的吸水率为6％。
实施例7：
参照实施例6中的制备方法，按照实施例2中组分配比制的超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的性能参数如下：本实施例制得的超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的这耐水性好、耐溶剂性能好，实验室存放为1-2个月会出现沉淀。胶膜的最大拉伸强度在2-4MPa，扯断伸长率为2200％，胶膜的吸水率为13％。：
实施例8：
参照实施例6中的制备方法，按照实施例4中组分配比制的超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的性能参数如下：水溶性好、耐水性好、耐溶剂性能好，胶膜的力学性能好，存放稳定性好，12个月不会出现沉淀，胶膜的最大拉伸强度在MPa9-13MPa，扯断伸长率为1900％，胶膜的吸水率为4％。
实施例9：
参照实施例6中的制备方法，按照实施例5中组分配比制的超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的性能参数如下：水溶性好、耐水、耐溶剂性能好，3个月不会出现沉淀，胶膜的最大拉伸强度在5-7MPa，扯断伸长率为2200％，胶膜的吸水率为6％。
与相关技术相比，本发明的有益效果在于，本发明超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯是合成具有优异性能的磺酸盐型阳离子水性聚氨酯，反应操作过程中无大量刺鼻性气味，合成工艺简单。这种磺酸盐型阳离子水性聚氨酯较传统的羧酸型、两性和非离子型水性聚氨酯具有更高固含量高和良好的存放稳定性，更好的耐水、耐溶剂性能，胶膜的力学性能和热学性能也得到极大的提高。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯，其特征在于，所述超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯由以下重量份的组分组成：
间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠：10～16份；
二醇类：30～40份；
二元酸：18～28份；
二月桂酸二异丁基锡：0.1～0.2份；
异氰酸酯：12～20份；
丙酮：5～15份；
乙醇胺：5～10份；
冰醋酸：2～6份。
2.根据权利要求1所述的超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯，其特征在于：
所述二醇类为丙二醇、丁二醇、新戊二醇中的任意一种或几种的组合；
所述二元酸为己二酸、戊二酸中的任意一种或几种的组合；
所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或几种的组合；
所述乙醇胺为N-甲基二乙醇胺、二乙醇胺中的任意一种或几种的组合。
3.根据权利要求1-2任一项所述的超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、聚酯多元醇的制备
将10～16份间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、30～40份二醇类加入到反应釜中，通氮气，升温至210℃进行酯交换反应5h，降温至140℃，然后加入18～28份二元酸、0.05～0.10份的二月桂酸二异丁基锡缓慢升温，于140℃恒温缩聚反应4h，完成聚酯多元醇的制备；
步骤二、超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的制备
将步骤一中制备的聚酯多元醇在80～90℃、真空度为-0.08～0.1MPa下脱水0.5h后，降温至70℃，加入12～20份异氰酸酯、0.05～0.10份的二月桂酸二异丁基锡，5～15份丙酮，并于70℃反应3～5h；降温至40℃～60℃，加入5～10份乙醇胺，反应3～5h；降温至30℃，加入2～6份冰醋酸反应0.5h；再往产物中加水乳化，最后减压蒸馏脱除丙酮，即完成超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的制备，制得的超纤皮革用磺酸盐型水性聚氨酯的PH值为6～7，固含量为50％。
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