[发明专利]一种皮革表面处理用水性聚氨酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于皮革用聚氨酯材料技术领域，特别涉及一种皮革表面处理剂用水性聚氨酯及其制备方法。

技术背景

近年来，为满足合成革厂家对皮革表面处理的需求，化工助剂生产厂家竞相开发，推出了变色、龟裂、发泡、滑感、高亮等各种性能的皮革表面处理剂，但这些表面处理剂多以普通聚氨酯树脂或丙烯酸树脂为载体，通过添加消光粉、硅油、溶剂等助剂制备而成的。在使用时涂布于皮革表面，然后经过加热使其在皮革表面形成聚氨酯涂层。这些普通的聚氨酯树脂或丙烯酸树脂通常采用的DMF等有机溶剂，在使用过程中会因为溶剂挥发造成环境污染，而且成膜后光泽度以及耐热耐候性均不够理想。因此，人们开始选用水洗聚氨酯作为皮革表面处理剂。

水性聚氨酯以水为分散介质，取代了传统的有机溶剂，具有不污染、运输安全、环境友好等优点，但存在耐水性、耐溶剂性、力学性能、耐磨性等不佳的缺点。在对涂膜耐磨性有很高要求的皮革表面处理上，水性聚氨酯的耐磨性能还难以达到使用的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种皮革表面处理剂用水性聚氨酯及其制备方法，光泽度高、耐水、耐磨抗拉强度好。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种皮革表面处理用水性聚氨酯，它是由二元醇封端的氧化聚乙烯蜡与二异氰酸酯、二羟甲基丙酸在丙酮中反应生成水性聚氨酯预聚体，然后所述水性聚氨酯预聚体经三乙胺中和后，并用水剪切乳化得到的。

一种皮革表面处理用水性聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：

(1)氧化聚乙烯蜡二元醇的制备：将氧化聚乙烯蜡与二元醇按物质的量1:(1-3)混合于甲苯中，加入硫酸做催化剂，加热至100-110℃反应4-8h，除去甲苯，即得二元醇封端的氧化聚乙烯蜡；

(2)聚氨酯预聚体的制备：将步骤(1)制备的二元醇封端的氧化聚乙烯蜡与二异氰酸酯、二羟甲基丙酸按物质的量比1:2:(1-2)溶解于丙酮中，60-80℃条件下反应4-8小时，冷却至室温得到水性聚氨酯预聚体；

(3)水性聚氨酯的制备：向步骤(2)制备的水性聚氨酯预聚体中加入三乙胺进行中和，然后加入去离子水剪切乳化20-40min，升温至40-60℃减压除丙酮10-20min即得皮革表面处理用水性聚氨酯。

按上述方案，所述步骤(1)中氧化聚乙烯蜡分子式为HOOCC_nH_2nCOOH，分子量为300～3000。

按上述方案，所述步骤(1)中的二元醇为乙二醇或丁二醇中的一种或两种按任意比例的混合物。

按上述方案，所述步骤(1)中的氧化聚乙烯蜡与二元醇按物质的量优选1:2。

按上述方案，所述步骤(1)中的硫酸为98％浓硫酸，其加入量为氧化聚乙烯蜡质量的(0.4-0.6)％。

按上述方案，所述步骤(1)中甲苯作为溶剂，其加入量为氧化聚乙烯蜡质量的1-3倍。优选地，步骤(1)甲苯加入量为氧化聚乙烯蜡质量的2倍。

按上述方案，所述步骤(2)中二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种按任意比例的混合物。

按上述方案，所述步骤(2)中丙酮的加入量为二元醇封端的氧化聚乙烯蜡质量的1-3倍。优选地，步骤(2)丙酮的加入量为二元醇封端的氧化聚乙烯蜡质量的2倍。

按上述方案，所述步骤(3)中三乙胺与二羟甲基丙酸的物质的量相等。

按上述方案，所述步骤(3)中去离子水的加入量为所述水性聚氨酯预聚体质量的1-1.5倍。其中，水性聚氨酯预聚体质量以步骤(2)中二元醇封端的氧化聚乙烯蜡、二异氰酸酯与二羟甲基丙酸三者质量的总和来计，而不包括丙酮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明采用光泽度高、硬度大、手感好，且耐久性优良的氧化聚乙烯蜡为原料制备皮革表面处理用水性聚氨酯，皮革表面涂饰后具有高光泽度、手感好，因其含有疏水的烷基主链，使得涂饰层具有良好的疏水耐久性；

2)与传统的聚酯、聚醚型聚氨酯相比，本发明所制备的皮革表面处理用水性聚氨酯以氧化聚乙烯蜡为原料，主链为高强度、化学稳定的聚乙烯，因而具有更好的耐磨性及抗拉强度；

3)与现有聚氨酯、动物蜡等乳液涂饰剂相比，本发明原料成本更低廉，所得产品为水乳液，属绿色环保产品，不污染环境。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。