[发明专利]合成革用抗静电聚氨酯树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合成革领域，涉及一种合成革用抗静电聚氨酯树脂的制备方法。

背景技术

当下聚氨酯合成革已经较多地应用到了人类生活的许多方面，为人类提供了诸多便利。聚氨酯优异的性能得益于分子链中无数个交替排列的软硬不同的结构单元，而软硬结构单元由于刚度及结晶性的不同所表现出来的独特性能及综合性能可赋予聚氨酯分子链良好的蠕动性与力的承载性，使得聚氨酯合成革宏观上具有独特的韧性与回弹性、良好的耐折性与弹性，以及极具柔软的手感。聚氨酯合成革在鞋类、沙发、服装、家具、内墙体得到了广泛的应用，但这些领域在享受聚氨酯合成革美观与便利的同时也会受到静电的困扰。合成革表面带有的静电容易吸附灰尘，形成一层尘埃的薄膜，不但影响美观，而且给日常清理带来较大麻烦；另外，在较为干燥的地区，皮肤与合成革制品服装之间由于摩擦、接触而产生静电，瞬间电压较高，会引起身体不适，甚至引发心血管疾病。

目前对于抗静电聚氨酯的研究，较多的是添加碳纳米管、碳纤维、导电炭黑等先进碳族材料，此类材料价格昂贵，添加量不宜过大，而且抗静电效果不甚理想，如中国专利CN 103709362 A、CN 103740252 A所述；而添加金属盐、金属粉、导电粉末材料虽效果较好，如中国专利CN 103088661 A、CN 101486890 A所述，但长期使用会存在添加物在合成革表面渗出，增加环境污染的风险，且添加量控制不当会影响合成革的物性。

发明内容

本发明的目的是提出一种新的合成革用抗静电聚氨酯树脂的制备方法，能较为理想的地消除聚氨酯表面静电的问题。

这种合成革用抗静电聚氨酯树脂的制备方法包括以下步骤：

(Ⅰ)制备抗静电扩链剂：

(a)将6-羟基己酸加入到NaOH的水溶液中进行中和反应，生成6-羟基己酸钠；

(b)将金属氯化物水溶液加入6-羟基己酸钠溶液中进行复分解反应，生成6-羟基己酸金属盐，即为抗静电扩链剂；

(Ⅱ)将第Ⅰ步制备好的抗静电扩链剂与聚二元醇、二异氰酸酯，在溶剂、抗氧剂、催化剂存在条件下加热，聚合成抗静电聚氨酯树脂；

(Ⅲ)待第Ⅱ步中反应物达到粘度要求后，加入适量终止剂终止反应，得到最终产物。

本方法以6-羟基己酸、氢氧化钠、金属氯化物为主要原料，制备成新型扩链剂6-羟基己酸金属盐M(OOCCCCCC-OH)_x，此种扩链剂能将金属原子引入聚氨酯分子链中，分子链因此具备一定的导电性，使得由于摩擦作用而在聚氨酯合成革表面积聚的过剩电荷在载体基团上自由移动，最终达到消除静电的作用。由于制备此种扩链剂原材料相对廉价、反应条件简单，导电基团位于分子链上，通过化学键链接，相比较于添加碳纳米管、碳纤维而言可以较大程度地降低树脂的价格；相对于添加金属盐、导电粉末材料、导电炭黑而言，不会出现后期添加物在合成革表面渗出的问题，不会因为添加量过大而影响最终物性。同时，制备此种聚氨酯与常规品种聚氨酯的方法相一致，无需改变反应装置与制造工艺，可以实现连续工业化生产。

具体实施方式

这种合成革用抗静电聚氨酯树脂的制备方法包括以下步骤：

(Ⅰ)制备抗静电扩链剂：

(a)将6-羟基己酸加入到NaOH的水溶液中进行中和反应，生成6-羟基己酸钠和水，反应式如下：

HO-(CH₂)₅COOH+NaOH→HO-(CH₂)₅COONa+H₂O

(b)将金属氯化物水溶液加入6-羟基己酸钠溶液中进行复分解反应，生成6-羟基己酸金属盐，即为抗静电扩链剂，反应式如下：

xHO-(CH₂)₅COONa+MCl_x→[HO-(CH₂)₅COO]_xM↓+xNaCl

式中M为相应的金属原子、x为基团数量；

(Ⅱ)将第Ⅰ步中制备好的抗静电扩链剂与聚二元醇、二异氰酸酯，在溶剂、抗氧剂、催化剂存在条件下加热，聚合成抗静电聚氨酯树脂；

(Ⅲ)待第Ⅱ步中反应物达到粘度要求后，加入适量终止剂终止反应，得到最终产物。