CN114907544A - 一种高剥离强度聚氨酯树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高剥离强度聚氨酯树脂及其制备方法，按质量份数计，所述高剥离强度聚氨酯树脂包括以下原料组成：聚己二酸丁二醇酯二醇100份、4,4‑二苯基甲烷二异氰酸酯88~92份、1,4‑丁二醇33~38份、多碳化二亚胺3~5份、二甲基甲酰胺300~500份和封端剂0.8~1.2份，具有高剥离强度和耐水解的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种高剥离强度聚氨酯树脂及其制备方法。
背景技术
合成革用聚氨酯(PU)树脂经过近30年的发展，据统计，现已形成年产200万吨的产业规模。随着人们对合成革的种类和品质越来越多、越来越高的要求，研发出一款耐水解高剥离强度的聚氨酯树脂具有一定的生产应用价值。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种高剥离强度聚氨酯树脂，具有高剥离强度和耐水解的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高剥离强度聚氨酯树脂，按质量份数计，包括以下原料组成：聚己二酸丁二醇酯二醇100份、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯88~92份、1,4-丁二醇33~38份、多碳化二亚胺3~5份、二甲基甲酰胺300~500份和封端剂0.8~1.2份。
进一步的，所述聚己二酸丁二醇酯二醇的Mn为2000，所述封端剂为甲醇。
进一步的，按质量份数计，所述高剥离强度聚氨酯树脂还包括马来酸3~6份和聚丙烯酸8~12份。
进一步的，按质量份数计，所述聚丙烯酸的平均分子量M.W为3000。
本发明的第二目的是提供一种高剥离强度聚氨酯树脂的制备方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种所述的高剥离强度聚氨酯树脂的方法，包括以下步骤：
将聚己二酸丁二醇酯二醇100份、二甲基甲酰胺200~250份加入至反应釜中，搅拌均匀，加入4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯22~24份并升温至78~82℃反应1~3hr；再加入剩余配方量的二甲基甲酰胺和1,4-丁二醇33~38份并搅拌10~20min使其均匀，再加入剩余配方量的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至78~82℃反应3~6hr；加入甲醇1份进行封端，加入多碳化二亚胺3~5份，继续搅拌1~2hr，出料，得到固含量为30~33%的树脂。
进一步的，包括以下步骤：
将Mn为2000的聚己二酸丁二醇酯二醇100份、二甲基甲酰胺200~250份加入至反应釜中，搅拌均匀，加入4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯22~24份并升温至78~82℃反应1~3hr；再加入剩余配方量的二甲基甲酰胺和1,4-丁二醇33~38份并搅拌10~20min使其均匀，再加入剩余配方量的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至78~82℃反应3~6hr；加入甲醇1份进行封端，加入多碳化二亚胺3~5份、马来酸3~6份和聚丙烯酸8~12份，继续搅拌1~2hr，出料，得到固含量为30~33%的树脂。
本发明技术效果主要体现在以下方面：
聚氨酯树脂中仅加入聚酯二醇则剥离强度高但耐水解性差，仅加入聚醚二醇则剥离强度低但耐水解性好，现有技术采用两者结合的方式来寻求平衡，本申请仅采用聚酯二醇，大大的保证其力学性能，加入化学惰性的多碳化二亚胺，其吸收羧酸，降低体系中作为水解促进剂存在的羧酸，从而减少水解蔓延；在采用PBA中，加入马来酸5份和聚丙烯酸可加速羧酸的吸收，从而进一步减少水解，从而提高耐水解性。
具体实施方式
实施例1：一种高剥离强度聚氨酯树脂，其通过以下方法制备获得：
将Mn为2000的聚己二酸丁二醇酯二醇（PBA）100份（质量份数，下同）、二甲基甲酰胺200份加入至反应釜中，搅拌均匀，加入4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）23份并升温至80℃反应2hr；再加入剩余配方量的二甲基甲酰胺和1,4-丁二醇35份并搅拌15min使其均匀，再加入剩余配方量的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至80℃反应4hr；加入甲醇1份进行封端，加入多碳化二亚胺（购自德国莱茵化工厂的Stabaxol-P）4份，继续搅拌1hr，出料，得到固含量为30%的树脂。
实施例2：一种高剥离强度聚氨酯树脂，其通过以下方法制备获得：
将Mn为2000的聚己二酸丁二醇酯二醇（PBA）100份（质量份数，下同）、二甲基甲酰胺200份加入至反应釜中，搅拌均匀，加入4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）23份并升温至80℃反应2hr；再加入剩余配方量的二甲基甲酰胺和1,4-丁二醇35份并搅拌15min使其均匀，再加入剩余配方量的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至80℃反应4hr；加入甲醇1份进行封端，加入多碳化二亚胺（购自德国莱茵化工厂的Stabaxol-P）4份、马来酸5份和聚丙烯酸（购自Perfemiker，平均分子量M.W为3000）10份，继续搅拌1hr，出料，得到固含量为30%的树脂。
对比例1：一种聚氨酯树脂，与实施例1的区别在于，舍去碳化二亚胺。
对比例2：一种聚氨酯树脂，与实施例1的区别在于，PBA用聚乙二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇（PEBA）替代。
对比例3：一种聚氨酯树脂，与实施例2的区别在于，PBA用聚乙二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇（PEBA）替代。
性能测试
采用1.2mm厚度无纺布及测试样，按QB/T4197-2011《合成革用聚氨酯树脂》附录E.3制作步骤，制成湿法合成革试样，按QB/T2888-2007《聚氨酯束状超细纤维合成革》中附录A中A.2规定用10%NaOH溶液浸泡24h和48h、7周进行耐水解测试，最后按GB/T8949-2008《聚氨酯干法人造革》中5.9方法检测试样的纵向剥离负荷(剥离强度)，试样条大小为200mm×30mm。
测试结果如表1所示，表1显示：相比对比例1，实施例1和实施例2在10%NaOH溶液浸泡后剥离负荷的保持率更好，具有更好的耐水解性，且剥离负荷高，明显优于现有技术；将对比例2和对比例3对比，发现其在10%NaOH溶液浸泡后剥离负荷保持率相差不大，而实施例1和2在10%NaOH溶液浸泡后剥离负荷保持率相差大，说明在方案中加入马来酸和聚丙烯酸仅适用于本申请。
表1
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种高剥离强度聚氨酯树脂，其特征是，按质量份数计，包括以下原料组成：聚己二酸丁二醇酯二醇100份、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯88~92份、1,4-丁二醇33~38份、多碳化二亚胺3~5份、二甲基甲酰胺300~500份和封端剂0.8~1.2份。
2.根据权利要求1所述的高剥离强度聚氨酯树脂，其特征是，所述聚己二酸丁二醇酯二醇的Mn为2000，所述封端剂为甲醇。
3.根据权利要求2所述的高剥离强度聚氨酯树脂，其特征是，按质量份数计，所述高剥离强度聚氨酯树脂还包括马来酸3~6份和聚丙烯酸8~12份。
4.根据权利要求3所述的高剥离强度聚氨酯树脂，其特征是，按质量份数计，所述聚丙烯酸的平均分子量M.W为3000。
5.一种用于制备如权利要求1-4任一项所述的高剥离强度聚氨酯树脂的方法，其特征是，包括以下步骤：
将Mn为2000的聚己二酸丁二醇酯二醇100份、二甲基甲酰胺200~250份加入至反应釜中，搅拌均匀，加入4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯22~24份并升温至78~82℃反应1~3hr；再加入剩余配方量的二甲基甲酰胺和1,4-丁二醇33~38份并搅拌10~20min使其均匀，再加入剩余配方量的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至78~82℃反应3~6hr；加入甲醇1份进行封端，加入多碳化二亚胺3~5份，继续搅拌1~2hr，出料，得到固含量为30~33%的树脂。
6.根据权利要求5所述的高剥离强度聚氨酯树脂的方法，其特征是，包括以下步骤：
将聚己二酸丁二醇酯二醇100份、二甲基甲酰胺200~250份加入至反应釜中，搅拌均匀，加入4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯22~24份并升温至78~82℃反应1~3hr；再加入剩余配方量的二甲基甲酰胺和1,4-丁二醇33~38份并搅拌10~20min使其均匀，再加入剩余配方量的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至78~82℃反应3~6hr；加入甲醇1份进行封端，加入多碳化二亚胺3~5份、马来酸3~6份和聚丙烯酸8~12份，继续搅拌1~2hr，出料，得到固含量为30~33%的树脂。
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