[发明专利]一种水性聚氨酯、其制备方法及其用于涂饰剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性聚氨酯、其制备方法及其用于涂饰剂的应用。

背景技术

涂饰在制革生产中的作用是非常大的，能显著提高皮革的质量和档次，增加革的品种和商业价值，是制革生产中的最后一道“生命线”。涂饰剂用于皮革表面美化、提高耐用性、修正粒面缺陷、提高商用价值，同时增加花色品种的各色浆液。在皮革涂饰生产过程中，二层革的涂饰是必不可少的重要工序。相对于头层革而言，二层革的生产成本相对较低，经济效益较好。但是二层革没有粒面组织，其力学性能较差，皮胚表面的伤残较多，这就要求在二层革的涂饰中，所用涂饰剂必须具有较好的伤残遮盖性能。

聚氨酯水乳液用作皮革涂饰剂，其成膜性能好，粘结牢固，涂层具有高光泽、高耐磨性、高弹性、耐水、耐候、耐寒、耐热、耐化学药品。涂饰的成品革手感丰满、舒适，能大大提高成品革的档次。同时，由于以水为介质，使用时无毒、无污染、不燃烧，因此，是一种环境友好产品，今年来发展十分迅速。

现有技术中，一般水性聚氨酯成膜是透明的，因此对皮胚伤残的遮盖性能较差。为了解决这一问题现有技术一般向水性聚氨酯中添加外加填料，来提高对皮胚伤残的遮盖性，但这些外添加填料普遍存在复配稳定性及储存稳定性问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性聚氨酯、其制备方法及其用于涂饰剂的应用，本发明提供的水性聚氨酯作为涂饰剂使用时，无需添加外加添加剂，仍具有较好的遮盖性能，也就不会存在由于外加添加剂带来的复配稳定性和储存稳定性的问题。

本发明提供了一种水性聚氨酯，为有机硅二元醇改性的水性聚氨酯，所述有机硅二元醇具有式I所示结构：

式I中，R₁和R₂独立地选自H或碳原子数为1～5的烷基；

R₃和R₄独立地选自H或甲基；

n、p和q为聚合度，独立地为10～100；

所述有机硅二元醇结构中包括环氧丙烷和环氧乙烷，所述环氧丙烷与环氧乙烷的摩尔比为(2～4):1。

优选的，R₁和R₂独立地选自H或碳原子数为1～3的烷基。

优选的，所述n、p和q独立地为20～80。

优选的，所述有机硅二元醇的制备方法包括以下步骤：

将双氢封端的聚硅氧烷与单烯烃基封端的聚醚在催化剂的作用下进行反应，得到有机硅二元醇；

所述单乙烯基封端聚醚单体中包括环氧丙烷和环氧乙烷，所述环氧丙烷和环氧乙烷的摩尔比为(2～4):1。

优选的，所述双氢封端的聚硅氧烷与单烯烃基封端的聚醚反应的温度为90℃～100℃；

所述双氢封端的聚硅氧烷与单烯烃基封端的聚醚反应的时间为4h～6h。

优选的，所述催化剂为铂金属催化剂；

所述催化剂的用量为1ppm～10ppm。

本发明提供了一种水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：

a)在催化剂的作用下，将具有式I结构的有机硅二元醇、脂肪族异氰酸酯、多元醇和阴离子亲水单体扩链剂进行预聚反应，得到预聚体，所述脂肪族异氰酸酯至少包括一种二异氰酸酯；

b)将所述预聚体降粘后与中和试剂进行中和反应，得到中和反应产物；

c)将所述中和反应产物与水混合后，进行乳液扩链，得到水性聚氨酯；

式I中，R₁和R₂独立地选自H或碳原子数为1～5的烷基；

R₃和R₄独立地选自H或甲基；

n、p和q为聚合度，独立地为10～100；

所述有机硅二元醇结构中包括环氧丙烷和环氧乙烷，所述环氧丙烷与环氧乙烷的摩尔比为(2～4):1。

优选的，所述预聚反应的温度为70℃～100℃.

优选的，所述预聚反应的时间为2h～5h。

本发明提供了水性聚氨酯用于涂饰剂的应用，所述水性聚氨酯为上述技术方案所述水性聚氨酯或上述技术方案所述制备方法得到的水性聚氨酯。