CN111171266B - 一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂及其制备方法 - Google Patents

一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111171266B
CN111171266B CN202010066384.2A CN202010066384A CN111171266B CN 111171266 B CN111171266 B CN 111171266B CN 202010066384 A CN202010066384 A CN 202010066384A CN 111171266 B CN111171266 B CN 111171266B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyurethane resin
moisture
water
reaction
diisocyanate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010066384.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111171266A (zh
Inventor
马康
马廷江
蔡伟杰
刘时发
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chaoran Fujian New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Chaoran Fujian New Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chaoran Fujian New Material Technology Co ltd filed Critical Chaoran Fujian New Material Technology Co ltd
Priority to CN202010066384.2A priority Critical patent/CN111171266B/zh
Publication of CN111171266A publication Critical patent/CN111171266A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111171266B publication Critical patent/CN111171266B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633—Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6637—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/664—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3203—Polyhydroxy compounds
    • C08G18/3206—Polyhydroxy compounds aliphatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4202—Two or more polyesters of different physical or chemical nature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4236—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
    • C08G18/4238—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4244—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing oxygen in the form of ether groups
    • C08G18/4247—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing oxygen in the form of ether groups derived from polyols containing at least one ether group and polycarboxylic acids
    • C08G18/425—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing oxygen in the form of ether groups derived from polyols containing at least one ether group and polycarboxylic acids the polyols containing one or two ether groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4266—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain prepared from hydroxycarboxylic acids and/or lactones
    • C08G18/4269—Lactones
    • C08G18/4277—Caprolactone and/or substituted caprolactone
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/12—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
    • D06N3/14—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes
    • D06N3/146—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes characterised by the macromolecular diols used

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明公开高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其包括步骤：1)合成预聚物：在反应釜中投入聚酯多元醇、30％的二异氰酸酯、抗氧剂、20％‑30％的有机溶剂，升温，在80～85℃下进行搅拌反应，直到反应液粘度达到10000cps/25℃；2)扩链反应：在反应釜中继续投入扩链剂，三官能度多元醇，剩余的有机溶剂及剩余的二异氰酸酯，控制温度在50～60℃继续反应，直至反应液粘度达到10‑12万cps/25℃，加入链终止剂终止反应，得到所述聚氨酯树脂。本发明加入的三官能度多元醇中的羟基和体系内的异氰酸酯基团反应形成三维网状结构，可提高聚氨酯产品耐水压性能的同时，对聚氨酯体系透湿度的影响很小甚至还有所提高，从而可制备得到高耐水压高透湿的聚氨酯树脂。

Description

一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯树脂领域，尤其涉及一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂及其制备方法，同时还涉及高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的原料组合物。
背景技术
迄今为止，聚氨酯合成革较为成熟的造面技术有干法和湿法两种。干法造面包括直接涂层和转移涂层工艺，通过这两种方式所形成的面层均为致密膜，并且为了不露底，涂层的厚度也较厚(大于0.3mm)，这极大地降低了聚氨酯合成革的透气和透湿性，透湿率一般低于700g/(m2*24h)。
除此之外，为了增加花色品种，改进涂层的光泽或赋予成革独特的效应或功能，聚氨酯合成革还需进行表面修饰，透湿率再次大幅下降，透湿率一般低于200g/(m2*24h)。
合成革湿法造面工艺是继干法之后发展起来的新方法，采用湿法转相技术在基布上形成具有连续孔洞的聚氨酯涂层，所得双层复合物即为合成革贝斯。由于具有大量孔洞，湿法合成革贝斯的透湿率通常达5000g/(m2*24h)。然而，为了增加合成革美感及仿真效果，湿法合成革贝斯也必须经过表面修饰，因此其优异的透气、透视性将随之严重下降，最终合成革的透湿率一般不超过400g/(m2*24h)。
为提高聚氨酯合成革涂层的透气、透湿性，以满足消费者对合成革制品穿着舒适性的需求，目前主要有如下方法：
亲水性无孔膜。
致密性聚合物薄膜的表面及本体完全无孔，其透湿传质遵循“溶解-扩散”机理：即薄膜表面的亲水基团首先以氢键形式“捕获”环境中的水蒸气分子，由于材料中自由体积的存在，加上薄膜两侧水蒸气差的推动，水蒸气分子将沿着密集的分子链间空隙，从水蒸气压高的一面扩散到另一面，最后再吸释放到薄膜的下游侧。这种透湿方式以亲水链段或亲水基团作为传质的“化学阶梯石”，故又称为“亲水性透湿”。由于这种聚合物薄膜中无微孔，因此其防水性能较好，外界的物质甚至连病毒也无法通过，但缺点是透湿速率较低，不能满足某些要求快速透湿传质的应用要求。
二、聚氨酯微孔膜。
湿法转相利用聚氨酯能溶于二甲基甲酰胺DMF等水溶性有机溶剂而不溶于水的特性，将溶于DMF的聚氨酯溶液涂覆于基材上，并浸没在水中，由于聚氨酯不溶于水，而DMF与水可以互溶，水与聚氨酯内的DMF可以发生双向扩散，即水不断从树脂溶液中萃取出DMF使其进入水相，而水则进入聚氨酯中使其凝固成膜，并同时在薄膜中形成大量互相贯通的指状或者蜂窝状多孔结构，其孔径一般为0.5-2μm，可允许水蒸气分子(平均半径为0.0004μm)通过而对水滴(平均直径100μm)具有阻透作用。该工艺的加工成本不到戈尔特斯(Gore-tex)的一半，而涂层的透湿率则达4000g/(m2*24h)以上，耐静水压可达1960mmH2O。目前，这项技术在合成革湿法贝斯的生产中已得到了工业化应用，所得的多孔涂层与干法致密涂层相比，透气、透湿性有大幅提高，但这种多孔型聚氨酯薄膜的力学强度相对较差，并且由于孔洞较大，其防水性能下降严重。
作为防水透湿合成革重要原料的聚氨酯，一直是业内重点开发的对象。一般分成干法工艺和湿法工艺两种。干法工艺主要利用亲水性多醇聚乙二醇PEG为亲水性链段，其捕获水蒸气的能力较强，其次，多醇聚乙二醇的聚氧乙烯基位垒能较低，单键易于旋转，聚合物在旋转的过程中会产生瞬间自由体积空洞，为水汽的透过提供了途径。例如，专利申请号为CN201310281801.5，专利名称为《一种防水透湿革用聚氨酯树脂》的中国专利公开了通过聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚乙二醇作为多元醇制备得到芳香族防水透湿聚氨酯树脂。专利申请号为CN201710699429.8，专利名称为《防水透湿合成革用面层聚氨酯树脂及其制备方法》的发明专利公开了通过聚四氢呋喃醚二醇、聚乙二醇等制备得到脂肪族聚氨酯多元醇。但通过上述干法工艺制备的此类无孔膜透湿速率较低，透湿度一般在1000g/(m2*24h)以下，不能满足某些要求快速透湿传质的应用要求。
另外，通过湿法制备的聚氨酯微孔膜透湿度较高，但耐水压性能一般，和上述干法工艺制备的无孔膜10000mmH2O耐水压值有较大差距。例如，专利申请号为CN200810107274.5，专利名称为《一种防水透气服装革用聚氨酯树脂》的专利公开了通过向防水透湿聚氨酯树脂中引入氯化钾，使得通过该树脂制备的聚氨酯合成革不仅具有亲水高透湿性还具有大量微孔结构，透湿度可达4000g/(m2*24h)，但此体系不含交联结构，耐水压性能相当一般，只有2000mmH2O左右。
发明内容为了克服现有技术不足，本发明的目的是提供一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂及其制备方法，同时还提供高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的原料组合物。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的原料组合物，其包括以下重量份数的组份：
Figure BDA0002376089810000031
所述聚酯多元醇为聚丁二醇己二酸共聚酯二醇或聚二甘醇己二酸共聚醚二醇中的一种或两种的混合；
所述三官能度多元醇为聚己内酯三羟基丙烷共聚三醇或三羟甲基丙烷中的一种或两种的混合。所述聚己内酯三羟基丙烷共聚三醇由聚己内酯二醇和三羟甲基丙烷共聚得到。
本发明通过加入三官能度多元醇作为交联剂，三官能度多元醇中的羟基和体系内的异氰酸酯基团反应形成三维网状结构，可提高聚氨酯产品耐水压性能的同时，对聚氨酯体系透湿度的影响很小甚至还有所所提高，从而解决现有的防水透湿聚氨酯存在的透湿度高但耐水压性不足或者耐水压高而透湿度低的问题。另外，三官能度多元醇交联剂的引入，其对制备的聚氨酯树脂的力学强度、弹性、尺寸稳定性、耐溶剂性等均有所改善。
优选的，所述聚酯多元醇的数均分子量为1000～3000，选用分子量为1000～3000的聚酯多醇，使得制备得到的聚氨酯树脂主链的柔软度和力学性能得到很好的平衡。
优选的，所述三官能度多元醇交联剂的分子量为550-1000。采用分子量为550-1000的三官能度交联剂，使得反应过程中，三官能度多元醇与异氰酸酯基团的交联强度适度，不会过度交联而造成产品透湿度显著下降。
进一步，所述扩链剂为乙二醇EG或1,4-丁二醇BG中的一种或两种的混合。由于乙二醇EG或1,4-丁二醇BG的分子链较短，与其他长链扩链剂相比，由于短链有利于最终制备的合成革表面形成小尺寸的泡孔，因此这两种扩链剂可以相对提高聚氨酯树脂的耐水压性能。
进一步，所述的二异氰酸酯为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种或两种的混合。
进一步，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；优选的，所述抗氧剂为BHT。
进一步，所述的溶剂为二甲基甲酰胺DMF。
进一步，所述链终止剂为甲醇。
本发明还提供一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其包括以下步骤：
1)合成预聚物：在反应釜中投入聚酯多元醇、30％的二异氰酸酯、抗氧剂、20％-30％的有机溶剂，升温，在80～85℃下进行搅拌反应，直到反应液粘度达到10000cps/25℃；
2)扩链反应：在步骤1)的反应釜中继续投入扩链剂，三官能度多元醇，剩余的有机溶剂及剩余的二异氰酸酯，控制反应温度在50～60℃继续反应，直至反应液粘度达到10-12万cps/25℃，加入甲醇终止反应，得到所述聚氨酯树脂。
本发明的制备方法采用两步法反应，先通过合成预聚物形成一定分子量的异氰酸酯基团封端的预聚体，有利于聚氨酯树脂的泡孔的均匀性，使得最终制备得到的聚氨酯树脂产品的整体耐水压和透湿度不会产生较大的差异。
本发明还提供一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂，所述高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂由上述方法制备得到。
本发明的有益效果为：本发明通过加入三官能度多元醇作为交联剂，三官能度多元醇中的羟基和体系内的异氰酸酯基团反应形成三维网状结构，可提高聚氨酯产品耐水压性能的同时，对聚氨酯体系透湿度的影响很小甚至还有所提高，从而可制备得到高耐水压高透湿的聚氨酯树脂；同时，还可改善聚氨酯树脂的力学强度、弹性、尺寸稳定性、耐溶剂性等。由本发明的聚氨酯树脂通过湿法制备的成革贝斯合具有高耐水压性，耐水压值可达10000mmH2O以上；及高透湿性，透湿度可达8000g/(m2*24h)。
具体实施方式 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式以及对比实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1
一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组份：
Figure BDA0002376089810000061
所述聚酯多元醇为分子量为2000的聚丁二醇己二酸共聚酯二醇与分子量为2000的聚二甘醇己二酸共聚醚二醇等质量比的混合；
所述三官能度多元醇为分子量为550的聚己内酯三羟基丙烷共聚三醇；
所述扩链剂为10份的乙二醇与4份的1,4-丁二醇的混合；
所述的二异氰酸酯为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
2)合成预聚物：在反应釜中投入聚酯多元醇、30％的二异氰酸酯、抗氧剂、20％的有机溶剂，升温，在80～85℃下进行搅拌反应，直到反应液粘度达到10000cps/25℃；
3)扩链反应：在步骤2)的反应釜中继续投入扩链剂，三官能度多元醇，剩余的有机溶剂及剩余的二异氰酸酯，控制反应温度在50～60℃继续反应，直至反应液粘度达到10-12万cps/25℃，加入甲醇终止反应，得到所述聚氨酯树脂。
实施例2
一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组份：
Figure BDA0002376089810000071
所述聚酯多元醇为分子量为1000的聚丁二醇己二酸共聚酯二醇与分子量为3000的聚二甘醇己二酸共聚醚二醇等质量比的混合；
所述三官能度多元醇为分子量为830的聚己内酯三羟基丙烷共聚三醇；
所述扩链剂为乙二醇；
所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯；
2)合成预聚物：在反应釜中投入聚酯多元醇、30％的二异氰酸酯、抗氧剂、30％的有机溶剂，升温，在80～85℃下进行搅拌反应，直到反应液粘度达到10000cps/25℃；
3)扩链反应：在步骤2)的反应釜中继续投入扩链剂，三官能度多元醇，剩余的有机溶剂及剩余的二异氰酸酯，控制反应温度在50～60℃继续反应，直至反应液粘度达到10-12万cps/25℃，加入甲醇终止反应，得到所述聚氨酯树脂。
实施例3
一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组份：
Figure BDA0002376089810000081
所述聚酯多元醇为分子量为2000聚丁二醇己二酸共聚酯二醇或；
所述三官能度多元醇为分子量为1000的聚己内酯三羟基丙烷共聚三醇；
所述扩链剂为1,4-丁二醇；
所述的二异氰酸酯为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
2)合成预聚物：在反应釜中投入聚酯多元醇、30％的二异氰酸酯、抗氧剂、20％的有机溶剂，升温，在80～85℃下进行搅拌反应，直到反应液粘度达到10000cps/25℃；
3)扩链反应：在步骤2)的反应釜中继续投入扩链剂，三官能度多元醇，剩余的有机溶剂及剩余的二异氰酸酯，控制反应温度在50～60℃继续反应，直至反应液粘度达到10-12万cps/25℃，加入甲醇终止反应，得到所述聚氨酯树脂。
实施例4
一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组份：
Figure BDA0002376089810000082
Figure BDA0002376089810000091
所述聚酯多元醇为分子量为2000的聚二甘醇己二酸共聚醚二醇；
所述三官能度多元醇为分子量为830的三羟甲基丙烷；
所述扩链剂为10份乙二醇与5份1,4-丁二醇的混合；
所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯；
2)合成预聚物：在反应釜中投入聚酯多元醇、30％的二异氰酸酯、抗氧剂、25％的有机溶剂，升温，在80～85℃下进行搅拌反应，直到反应液粘度达到10000cps/25℃；
3)扩链反应：在步骤2)的反应釜中继续投入扩链剂，三官能度多元醇，剩余的有机溶剂及剩余的二异氰酸酯，控制反应温度在50～60℃继续反应，直至反应液粘度达到10-12万cps/25℃，加入甲醇终止反应，得到所述聚氨酯树脂。
实施例5
一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组份：
Figure BDA0002376089810000092
Figure BDA0002376089810000101
所述聚酯多元醇为分子量为3000的聚丁二醇己二酸共聚酯二醇与分子量为1000的聚二甘醇己二酸共聚醚二醇等质量比的混合；
所述三官能度多元醇为分子量为830聚己内酯三羟基丙烷共聚三醇与分子量为1000的三羟甲基丙烷等质量比的混合；
所述扩链剂为1,4-丁二醇；
所述的二异氰酸酯为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯与甲苯二异氰酸酯等质量比的混合；
2)合成预聚物：在反应釜中投入聚酯多元醇、30％的二异氰酸酯、抗氧剂、30％的有机溶剂，升温，在80～85℃下进行搅拌反应，直到反应液粘度达到10000cps/25℃；
3)扩链反应：在步骤2)的反应釜中继续投入扩链剂，三官能度多元醇，剩余的有机溶剂及剩余的二异氰酸酯，控制反应温度在50～60℃继续反应，直至反应液粘度达到10-12万cps/25℃，加入甲醇终止反应，得到所述聚氨酯树脂。
实施例6
一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组份：
Figure BDA0002376089810000102
Figure BDA0002376089810000111
所述聚酯多元醇为分子量为2000的聚丁二醇己二酸共聚酯二醇；
所述三官能度多元醇为分子量为830的聚己内酯三羟基丙烷共聚三醇；
所述扩链剂为乙二醇；
所述的二异氰酸酯为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
2)合成预聚物：在反应釜中投入聚酯多元醇、30％的二异氰酸酯、抗氧剂、20％-30％的有机溶剂，升温，在80～85℃下进行搅拌反应，直到反应液粘度达到10000cps/25℃；
3)扩链反应：在步骤2)的反应釜中继续投入扩链剂，三官能度多元醇，剩余的有机溶剂及剩余的二异氰酸酯，控制反应温度在50～60℃继续反应，直至反应液粘度达到10-12万cps/25℃，加入甲醇终止反应，得到所述聚氨酯树脂。
对比实施例1未加入三官能度多元醇
一种服装用聚氨酯树脂的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组份：
Figure BDA0002376089810000112
Figure BDA0002376089810000121
所述聚酯多元醇为分子量为2000的聚丁二醇己二酸共聚酯二醇与分子量为2000的聚二甘醇己二酸共聚醚二醇等质量比的混合；
所述扩链剂为10份的乙二醇与4份的1,4-丁二醇的混合；
所述的二异氰酸酯为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
2)合成预聚物：在反应釜中投入聚酯多元醇、30％的二异氰酸酯、抗氧剂、20％的有机溶剂，升温，在80～85℃下进行搅拌反应，直到反应液粘度达到10000cps/25℃；
3)扩链反应：在步骤2)的反应釜中继续投入扩链剂，剩余的有机溶剂及剩余的二异氰酸酯，控制反应温度在50～60℃继续反应，直至反应液粘度达到10-12万cps/25℃，加入甲醇终止反应，得到所述聚氨酯树脂。
对比实施例1为在实施例1的基础上，未加入三官能度多元醇组分，其他步骤参照实施例1。
对比实施例2
一种服装用聚氨酯树脂的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组份：
Figure BDA0002376089810000122
Figure BDA0002376089810000131
所述聚酯多元醇为分子量为2000的聚丁二醇己二酸共聚酯二醇与分子量为2000的聚二甘醇己二酸共聚醚二醇等质量比的混合；
所述三官能度多元醇为分子量为2000的聚己内酯三羟基丙烷共聚三醇；
所述扩链剂为10份的乙二醇与4份的1,4-丁二醇的混合；
所述的二异氰酸酯为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；
2)合成预聚物：在反应釜中投入聚酯多元醇、30％的二异氰酸酯、抗氧剂、20％的有机溶剂，升温，在80～85℃下进行搅拌反应，直到反应液粘度达到10000cps/25℃；
3)扩链反应：在步骤2)的反应釜中继续投入扩链剂，剩余的有机溶剂及剩余的二异氰酸酯，控制反应温度在50～60℃继续反应，直至反应液粘度达到10-12万cps/25℃，加入甲醇终止反应，得到所述聚氨酯树脂。
对比实施例2为在实施例1的基础上，加入的三官能度多元醇的分子量为2000，其他步骤参照实施例1。
分别称取实施例1-6及对比实施例1-2制备的聚氨酯树脂100份，每个实施例称取的聚氨酯树脂与3-5份架桥剂ZZ-900T(采购于上海泽庄实业有限公司，牌号为ZZ-900T)，1份表面活性剂S-80，1份消光粉SD-500L(有机)(采购于北京航天赛德科技有限公司，牌号为SD-500L)，3份色膏和35份溶剂二甲基甲酰胺混合，搅拌，脱泡，用刮刀涂覆于经过处理的基布上，再经由15％DMF水溶液中凝固5～10分钟，水洗(60～80℃的水中清洗10遍)，干燥(140℃烘箱中放置12～14分钟)，得到由实施例1-6及对比实施例制备的聚氨酯树脂制备的合成革1-8，所述实施例1制备的聚氨酯树脂对应制备合成革1，以此类推。
检测：将合成革1-8分别按照JLSL-1099法测成品的透湿度，以及按照J I SL-1092B法检测成品的耐水压值，检测结果如表1所示。
表1合成革1-8检测数据
Figure BDA0002376089810000141
从表1可知，实施例1-6的聚氨酯树脂制备得到的合成革1-6具有优异的耐水压性能。与对比实施例制备得到的合成革7相比，实施例1-6的聚氨酯树脂由于加入了三官能度多元醇与聚氨酯树脂体系进行交联反应，因此耐水压值有了很大的提升。同时，实施例1-6制备的合成革的透湿度在6000g/(m2*24h)以上，从而验证的本发明制备的聚氨酯树脂合成的合成革同时具备优异的透湿度和耐水压性能。
同时，对比实施例2的聚氨酯树脂制备得到的合成革8的透湿度相对其他实施例有所下降，这是由于加入的三官能度多元醇分子量为2000，使最终制备的合成革交联密度过大造成微孔的尺寸过小，因此透湿度有所下降。而实施例1-6的聚氨酯树脂制备得到的合成革1-6，由于加入的三官能度多元醇分子量为1000以内，使最终制备的合成革表面微孔的尺寸适当，减少了树脂对基布的渗透，在耐水压提高的同时，透湿度保持在6000g/(m2*24h)以上。相对现有技术，采用本发明的方案，聚氨酯树脂制备得到的合成革的透湿度有了很大的提高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：所述制备方法采用的原料组合物包括以下重量份数的组份：
聚酯多元醇和/或聚醚多元醇 80-100份；
三官能度多元醇 0.01-0.05份；
扩链剂 10-20份；
二异氰酸酯 90-110份；
抗氧剂 0.4-0.8份；
有机溶剂 800-1000份；
链终止剂 0.5-0.8份；
所述聚酯多元醇和/或聚醚多元醇为聚丁二醇己二酸共聚酯二醇或聚二甘醇己二酸共聚醚二醇中的一种或两种的混合；
所述三官能度多元醇为聚己内酯三羟基丙烷共聚三醇，所述三官能度多元醇的分子量为550-1000；
所述聚酯多元醇的分子量为1000~3000；
所述扩链剂为乙二醇或1,4-丁二醇中的一种或两种的混合；
所述制备方法包括以下步骤：
1）合成预聚物：在反应釜中投入聚酯多元醇和/或聚醚多元醇、30%的二异氰酸酯、抗氧剂、20%-30%的有机溶剂，升温，在80~85℃下进行搅拌反应，直到反应液粘度达到10000cps/25℃；
2）扩链反应：在步骤1）的反应釜中继续投入扩链剂，三官能度多元醇，剩余的有机溶剂及剩余的二异氰酸酯，控制温度在50~60℃继续反应，直至反应液粘度达到10-12万cps/25℃，加入链终止剂终止反应，得到所述高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂。
2.根据权利要求1所述的高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：所述的二异氰酸酯为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯的一种或两种的混合。
3.根据权利要求1所述的高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
4.根据权利要求1所述的高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：所述的溶剂为二甲基甲酰胺DMF。
5.根据权利要求1所述的高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：所述链终止剂为甲醇。
6.一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂，其特征在于：其由权利要求1-5之一所述的制备方法制备得到。
CN202010066384.2A 2020-01-20 2020-01-20 一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂及其制备方法 Active CN111171266B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010066384.2A CN111171266B (zh) 2020-01-20 2020-01-20 一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010066384.2A CN111171266B (zh) 2020-01-20 2020-01-20 一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111171266A CN111171266A (zh) 2020-05-19
CN111171266B true CN111171266B (zh) 2021-11-23

Family

ID=70625339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010066384.2A Active CN111171266B (zh) 2020-01-20 2020-01-20 一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111171266B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111423557B (zh) * 2020-05-28 2022-02-11 浙江华峰合成树脂有限公司 一种烫金用二液型粘结层聚氨酯树脂及制备方法
CN112048054B (zh) * 2020-09-11 2022-01-07 浙江枧洋高分子科技有限公司 一种溶剂型自消光透湿涂层树脂及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101381448B (zh) * 2008-10-14 2010-07-21 旭川化学（苏州）有限公司 一种防水透气服装革用聚氨酯树脂
CN107501505B (zh) * 2017-08-16 2020-06-09 江苏华峰超纤材料有限公司 防水透湿合成革用面层聚氨酯树脂及其制备方法
CN109160994B (zh) * 2018-08-02 2021-01-15 万华化学集团股份有限公司 一种用于干法涂层底胶水性聚氨酯分散体及其制备方法和用途

Also Published As

Publication number Publication date
CN111171266A (zh) 2020-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111171266B (zh) 一种高耐水压高透湿服装用聚氨酯树脂及其制备方法
CN103073692A (zh) 一种水性聚氨酯的生产方法
CN105111399B (zh) 一种耐水压水性聚氨酯树脂
CN102964564B (zh) 一种低泡耐老化合成革用湿法聚氨酯树脂及制备方法
CN108468226A (zh) 一种复合改性水性聚氨酯合成革
JPS5848579B2 (ja) ビタコウセイシ−トザイリヨウノ セイゾウホウ
CN108978249B (zh) 一种用于鞋内里的吸气透湿革及其制备方法
CN113061227B (zh) 一种防水透湿的水性聚氨酯树脂、其制备方法及应用
CN110117912B (zh) 一种用于超纤贝斯的水性聚氨酯
CN111777887A (zh) 一种阻燃耐热的水性聚氨酯涂料及其制备方法
CN108978240B (zh) 一种弹力革及其制备方法
CN116333262A (zh) 一种无溶剂型防水透湿水性聚氨酯分散体及其制备方法和应用
CN110685159A (zh) 水性超纤合成革的生产方法
CN112961307B (zh) 一种无溶剂型聚氨酯树脂、含浸浆料及其制备方法和应用
CN109705310B (zh) 防水透汽革用聚氨酯树脂及其制备方法
WO2005049685A1 (ja) 合成皮革用ポリウレタン樹脂および多孔質シート材料
CN109337110A (zh) 防水透气膜及其制备方法
CN110951028B (zh) 一种聚氨酯树脂及其制备方法和用途
JPS61275485A (ja) 異色可変性人工皮革およびその製造方法
KR101286632B1 (ko) 탈디엠에프성이 우수한 합성피혁 함침용 폴리우레탄 수지 조성물
CN114806433B (zh) 生物基pu刻字膜的制备方法及生物基pu刻字膜
CN115262238B (zh) 一种防水透气聚氨酯涂层及其海岛湿法制备方法
CN110713586B (zh) 不黄变湿法碱减量汽车内饰用超纤含浸树脂及其制备方法
JPH034670B2 (zh)
CN109763337B (zh) 防水透汽型超细纤维绒面革及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A polyurethane resin with high water pressure resistance and high moisture permeability for clothing and its preparation method

Effective date of registration: 20230131

Granted publication date: 20211123

Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Yong'an sub branch

Pledgor: CHAORAN (FUJIAN) NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2023350000028

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right