CN105732950A - 多用途高模量聚氨酯树脂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多用途高模量聚氨酯树脂及其应用，其组分按照反应体系总质量百分比计：包括二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯14%-16%；多元醇组合物6%-8%；小分子扩链剂5%-5.5%；N,N-二甲基甲酰胺溶剂68%-72%；封端剂0.03%-0.1%和助剂1%-2%。本发明采用混合多元醇以及混合扩链剂降低体系的结晶性，采用不同比例的多元醇组合物以及扩链剂调节细长直立的泡孔结构和优越的展色性，通过加入聚醚改性助剂使泡孔结构更加均匀细长直立，手感更舒适。本发明制备的聚氨酯树脂具有模量高、展色性优，泡孔均匀细长直立，防卷边性能佳，凝固快，水洗快等特性，适用范围广。

Description

多用途高模量聚氨酯树脂及其应用

技术领域

本发明属于聚氨酯合成材料技术领域，具体涉及一种可用于透气革、镜面革以及普通超硬质革等多用途高模量聚氨酯树脂，属于化工技术领域。

背景技术

聚氨酯树脂在合成革方面应用十分广泛，主要体现在服装、鞋、箱包、家具、汽车等多个领域。随着市场需求的日益扩大，革用聚氨酯树脂也迅速发展呈上升趋势，因此对技术的发展与更新也提出了更高的要求。

虽然天然皮革在外观、透气性以及吸水性上具有优势，但是受到环境保护和生态平衡等因素的影响，以及其物性的局限性，天然皮革的应用范围也受到了限制。目前市场上出现的聚氨酯树脂在适用范围上具有一定的局限性，在制革过程中仅限于某一特定的工艺或者某一类产品，从而导致原材料品种繁多，容易混淆。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多用途的高模量聚氨酯树脂，能使用于透气革、镜面革以及普通超硬质革。所要解决的技术问题是细长直立的泡孔结构、凝固快、水洗好、展色性佳、成肌性高、剥离高、手感舒适的高模量树脂。

由于分子链中所含苯环越多，展色性越差，因此对于高模量树脂来讲，使用的扩链剂较多，MDI使用量也随之增加，仅采用普通聚酯多元醇，展色性不佳。本发明通过引入PTA系列多元醇以提高展色性，同时也降低反应结晶性。PTA系列多元醇本身具有苯环结构，本身就具有硬段条件，从而降低了扩链剂的使用量，MDI使用量也相对减少，整个分子链中所含苯环结构也就减少，从而大大提高了展色性。另外，结晶性的降低，对泡孔结构也有影响，使泡孔结构细长直立，同时细长直立的泡孔的泡孔结构，剥离强度高且稳定。

另外，为调整凝固和水洗速度以及成肌性，使得在凝固和水洗加快，成肌性较高的情况下仍保持细长的泡孔结构，选择混合扩链剂，通过调整混合扩链剂各组分的质量比，缓解树脂表面凝固速度，以达到本发明的目的。剥离强度。另外改性助剂的加入不仅使得泡孔结构更加均匀细长，而且手感也变得舒适，具有真皮感。

为实现上述的发明目的，达到上述的物性要求，本发明采用如下技术方案：

所述多元醇组合物包括PTA类多元醇和己二酸类多元醇，其中己二酸类多元醇与PTA类多元醇的质量比为：9:1-7:3之间。己二酸类多元醇的分子量在2000-4000，PTA类多元醇的平均分子量在1500-3000。

所述小分子扩链剂为乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇中的任意两种。

所述PTA类多元醇化合物为PTA与二元醇反应得到的二醇系化合物；其中与PTA反应的二元醇是乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇中的一种或者两种混合物。

所述己二酸类多元醇化合物为己二酸与二元醇反应得到的二醇系化合物；其中与己二酸反应的二元醇是乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇中的一种或者两种混合物。

所述助剂为聚醚改性助剂。

本发明在合成革行业应用范围广，会产生如下效果：

均匀直立细长的泡孔结构、优异的展色性在透气革产品中使用，将合成革表面磨皮后，直立的水分通道具有优异的透气吸水性能，而且颜色鲜明，手感舒适。均匀细长的泡孔结构、凝固和水洗速度快，在镜面革以及普通鞋革箱包革产品中使用，手感舒适，无折痕，可单独使用或与其它聚氨酯树脂混合使用。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

为了验证本发明的聚氨酯树脂具有能够提高优异的吸水性能，对上述实施例的产品进行分别实验，具体实验步骤如下：

将上述5种实施例的产品按照合成革行业熟知的湿法制革方案制备Base样，将制备好的Base样分别裁取宽度10mm长度30mm的长条片状样品各三片，放置在温度25℃上下偏差两度，相对湿度50%上下偏差5%的条件下进行。

步骤一：在其中一个试验杯里加入大约75mL的（20±2）℃的蒸馏水，另一个试验杯为空杯。

步骤二：将样品一端放入盛有蒸馏水的试验杯，并且浸入水中的深度相同，将样品的另一端放入空杯中。

步骤三：记录各个样品吸完盛有蒸馏水的试验杯的时间。

从上述实验数据看出，本发明的聚氨酯树脂的吸水性大大增强。

进一步的，再测试本发明产品的固化性能。

将普通聚氨酯树脂和本实施例中的产品分别按照树脂样：DMF=1：1稀释，刮涂在牛津布上放置到环境温度25℃的25±5%DMF水溶液中凝固，计算各样品的凝固时间。

进一步再测试本发明样品的水洗速度。

将普通聚氨酯树脂和本实施例中的产品分别按照树脂样：DMF=1：1稀释，刮涂在牛津布上并凝固完成的试样放置在水温25±5℃的清水中水洗，计算各样品的水洗时间。

进一步再测试本发明样品的弹性模量。

将普通聚氨酯树脂和本实施例中的产品分别刮涂在镜面离型纸上，放置在恒温80℃的烘箱中烘50min后取出，再放置在室温25℃的恒温室24小时。分别裁取试样宽度6mm长度40mm的长条片状样品各三片，使用拉力测试仪进行测试100%模量（MPa）。

进一步再测试本发明样品的泡孔结构。

将普通聚氨酯树脂和本实施例中的产品分别按照树脂：DMF=1：1稀释，刮涂在牛津布上并凝固水洗完成后的试样用锋利的刀片割开，在50倍显微镜下观察泡孔结构。普通湿法树脂样品泡孔结构呈圆形或椭圆形，位于树脂层正中位置，实施例样品泡孔结构呈现细长直立的泡孔结构，均匀分布在树脂层，贯穿于整个树脂层。

从上述试验数据可以看出本发明制备的聚氨酯树脂具有模量高、凝固快、水洗快、吸水性佳、泡孔结构呈现细长直立的特性。

应当指出：对于本行业的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种多用途高模量聚氨酯树脂，其特征是：其组分按照反应体系总质量百分比计，包括二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯14%-16%；多元醇组合物6%-8%；小分子扩链剂5%-5.5%；N,N-二甲基甲酰胺溶剂68%-72%；封端剂0.03%-0.1%和助剂1%-2%。

2.根据权利要求1所述的多用途高模量聚氨酯树脂，其特征是：所述多元醇组合物包括PTA类多元醇和己二酸类多元醇，其中己二酸类多元醇与PTA类多元醇的质量比为：9:1-7:3之间,己二酸类多元醇的分子量在2000-4000，PTA类多元醇的平均分子量在1500-3000。

3.根据权利要求1所述的多用途高模量聚氨酯树脂，其特征是：所述小分子扩链剂为乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇中的任意两种。

4.根据权利要求2所述的多用途高模量聚氨酯树脂，其特征是：所述PTA类多元醇化合物为PTA与二元醇反应得到的二醇系化合物；其中与PTA反应的二元醇是乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇中的一种或者两种混合物。

5.根据权利要求2所述的多用途高模量聚氨酯树脂，其特征是：所述己二酸类多元醇化合物为己二酸与二元醇反应得到的二醇系化合物；其中与己二酸反应的二元醇是乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇中的一种或者两种混合物。

6.根据权利要求1所述的多用途高模量聚氨酯树脂，其特征是：所述助剂为聚醚改性助剂。

7.根据权利要求1至6任一项所述的多用途高模量聚氨酯树脂作为鞋革箱包的应用。