[发明专利]聚氨酯手套用水性树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种水性聚氨酯树脂及其合成方法。

背景技术

国外市场对PVC手套的需求量很大，但是由于其在生产过程中污染极大，国外特别是发达国家几乎没有生产的，其工业生产生活需求所需的一次性PVC手套基本上靠进口。我国的河北石家庄、山东淄博是全国PVC手套的生产基地。然而PVC手套的主要原料是PVC糊树脂，PVC糊树脂在复配过程中加入30%-50%的塑化剂增加柔软度，同时PVC并不耐光与热，其在光热的影响下，会释出氯的自由基，而导致材质劣化，因此需要添加安定剂来捕捉自由基。一般常用的安定剂含有铅，镉，锌，钡，锡等金属盐类。目前市面上常用的塑化剂为邻苯二甲酸酯（邻苯二甲酸）的一群化学物质，而这群化学物质中，又以“邻苯二甲酸二乙基己基酯” （简称DEHP）的使用量最大。DEHP是生殖与发育毒素，对发育中的男性生殖系统有很大的影响，也就是婴儿与小孩所受的威胁要较成人大得多。对成人可能没有影响的剂量，对小孩却是不容忽视的。而DEHP的的代谢产物的MEHP，则会毒害睪丸的赛托利氏细胞，造成细胞异常与危害生殖力。另外，DEHP的也可能引其血栓，微血栓，并可危害肝与肺。除了DEHP的外，其他的邻苯二甲酸酯类一般也会对生殖健康造成影响，包括生殖率降低，流产，天生缺陷，异常的精子数，睪丸损害，以及导致肝癌与肾癌等。安定剂包括铅，镉，锌，钡，锡等金属盐类，这些金属会从聚氯乙烯制品中渗出，而危害人体健康其中铅慢性或急性暴露，会使小孩神经失调，阻碍其智商发展，妇女则会有生殖方面之问题，而且可能会致癌。镉则会影响肾功能，且可能会导致肺癌。

党的十八大以后国家对环境保护要求越来越严格，2014年以来北方各个城市雾霾现象特别严重，特别是石家庄这样的PVC手套生产基地雾霾现象更为严重。中国专利CN103622181A公开了一种防冻裂型PVC手套的制作方法，其所用的PVC糊树脂中增塑剂、安定剂等有机溶剂的含量质量比达到40%，在PVC手套的生产过程中大量有机溶剂挥发，给车间工人带来极大的危害，造成了严重的大气污染。聚氨酯手套相比于PVC手套具有以下优点：透气性好、延伸性好、无任何有机溶剂残留、无重金属残留，生产过程低耗能、生产环境无污染等。

发明内容

   为解决上述技术问题，本发明提供了一种聚氨酯手套用水性树脂及其制备方法。

本发明所述聚氨酯手套用水性树脂，主要是由以下重量份数的原料制备而成：

聚醚多元醇70-90份、异氰酸酯30-40份、二元醇0.3-1.2份、亲水性扩链剂1.5-2份、交联剂2-4份、低沸点有机溶剂30-50份、催化剂0.02-0.05份、胺中和剂0.3-1.5份、胺扩链剂0.5-3份、水240-360份、增稠剂5-8份。

所述的聚醚多元醇为分子量1800-2200，羟值为55-60KOHmg/g的聚四氢呋喃醚二醇。

所述的异氰酸酯为H12MDI或IPDI。

所述的二元醇为1.6-己二醇或1.4-丁二醇。

所述的亲水扩链剂为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸。

所述的交联剂是三羟甲基丙烷。

所述的低沸点有机溶剂为丙酮。

所述的催化剂为新癸酸铋。

所述的胺中和剂是二甲氨基乙醇。

所述的胺扩链剂为乙二胺或异佛尔酮二胺。

所述增稠剂为羟乙基纤维素或羧甲基纤维素钠。

所述的水为去离子水。

本发明所述聚氨酯手套用水性树脂的制备方法，包括如下步骤：

1.聚合：在无水无氧的条件下，依次将真空脱水的聚醚多元醇、异氰酸酯加入到反应容器中，在搅拌下，温度80-100℃，反应1-3小时，加入二元醇、亲水扩链剂、交联剂、催化剂，在搅拌下，60-80℃下反应2-4小时，每隔0.5-1.0h加入5-15kg低沸点有机溶剂控制粘度，待反应生成的聚合体中异氰酸基团含量不变时，反应结束；

2.乳化：在得到的聚合体中，1500-2500转/分的搅拌转速下加入胺中和剂，水进行乳化，最后加入胺扩链剂，800-1200转/分搅拌5-10分钟得到蓝光半透明的水性树脂乳液；

3.蒸馏：把得到的蓝光半透明的水性树脂乳液转入蒸馏釜中，在60-80℃下蒸馏1-3h，用折光仪测得的折光率为0时结束蒸馏；

4.增稠：向蒸馏后得到的液体中加入增稠剂，增稠到粘度100-300厘泊，即得所述聚氨酯手套用水性树脂。

本发明的有益效果主要体现在以下几个方面：