[发明专利]一种水性聚氨酯树脂及合成革基材浸渍浆料的制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种水性聚氨酯树脂的制备方法，以及水性聚氨酯树脂用于超细无纺布的浸渍制备合成革、人造革基材的方法，属于化工产品及其制备方法技术领域。

二、背景技术

目前，溶剂型聚氨酯树脂作为传统合成革制品基层和面层的基本原料，其生产过程大多采用甲苯和二甲基甲酰胺(DMF)等作为溶剂。虽然基层的湿法生产中95％的溶剂被回收利用，但仍有部分无法回收，这不仅造成了有机溶剂和能源的大量浪费，还势必会严重影响生态环境。欧共体最新生态标准也将有毒有害的溶剂可使用范围有了新的界定，同时我国环保部门对皮革行业的污水排放规定甲苯、DMF含量分别在0.1mg L、2mg L以下。对于溶剂型聚氨酯树脂的使用有更多的限制。

水性聚氨酯树脂以水为分散介质，具有不燃、无毒、安全、环保等优点，因此，相对于溶剂型聚氨酯树脂，水性聚氨酯树脂具有独特的先进性。水性聚氨酯树脂的开发应用成为国内外研究的热点，几乎所有的大的化学公司、中小型的化学公司和大学的研究中心都投入了大量的人力和物力进行了水性聚氨酯树脂的研究和开发。目前用于无纺布浸渍制备合成革、人造革的基材的水性聚氨酯树脂，还处于研究阶段。

三、发明内容

本发明目的在于解决上述已有技术存在的不足，提供一种适合于合成革行业的基材浸渍浆料的制备方法，无纺布在浸渍浆料浸渍后制造出的合成革、人造革基材性能良好，手感柔软、弹性好、撕裂强度和抗拉强度都较高。

用于无纺布浸渍制备合成革、人造革的基材的水性聚氨酯树脂，产品性能要求的强度适中、弹性好、耐水性好、耐碱性好，水性聚氨酯树脂要达到这些性能要求，首先大分子多元醇选择以聚醚多元醇为主，聚酯多元醇为辅，软硬度可以通过二异氰酸酯和大分子多元醇的用量进行调整。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于包括以下工艺流程：

二异氰酸酯+聚酯多元醇+聚醚多元醇+亲水扩链剂→聚合反应→预聚体→中和剂→水分散乳化→水性聚氨酯树脂。

一种合成革基材浸渍浆料的制备方法，其特殊之处包括以下工艺流程：

二异氰酸酯+聚酯多元醇+聚醚多元醇+亲水扩链剂→聚合反应→预聚体→中和剂→水分散乳化→水性聚氨酯树脂→+润湿剂+增稠剂+稳定剂→合成革基材浸渍浆料。

具体工艺流程如下

1、预聚体的加工：

在装有机械搅拌、温度控制仪的反应釜中投入二异氰酸酯、多元醇，进行聚合反应，加热升温至70～80℃，保温1.5-2.5小时后加入亲水性扩链剂，然后在70℃～80℃恒温反应3-5小时，生成预聚体；

所述二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷4.4-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种。

所述二异氰酸酯占加工预聚体所用总原料质量的18-30％，多元醇与二异氰酸酯的质量比为2.5-4.5∶1。

所述多元醇为聚醚多元醇或聚醚多元醇与聚酯多元醇的混合，聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇醚、聚氧化丙烯三醇醚、聚四氢呋喃二醇醚中的一种或几种的混合；聚酯多元醇为聚己内二醇酯、聚己二酸新戊二醇酯、聚己二酸丁二醇乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯中的一种。

所述聚醚多元醇与聚酯多元醇的质量配比为100-55∶0-45。

所述亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸，与二异氰酸酯的质量比为0.15-0.2∶1。

2、水性聚氨酯树脂的制备：

将上述预聚体降温至35-50℃后加入中和剂三乙胺，加入量为亲水性扩链剂羧酸当量的86％-100％，搅拌均匀并乳化于水中扩链形成水性聚氨酯树脂，水性聚氨酯树脂固体含量在20％-30％。

3、合成革基材浸渍浆料的加工：

在水性聚氨酯树脂中加入润湿剂、增稠剂、稳定剂搅拌均匀，得到无纺布浸渍用水性聚氨酯树脂浆料。

所述水性聚氨酯树脂、润湿剂、增稠剂、稳定剂的质量配比为100∶0.2-1∶0.5-2∶0.2-0.8。

所述润湿剂为：Wet-245、Wet-260、Wet-270中的一种；

所述增稠剂为：Rheolate-255、Rheolate-278、TRM203中的一种；

所述稳定剂为：A-321、AMP-95中的一种；

4、应用：