[发明专利]一种利用牛毛角蛋白改性聚氨酯涂饰剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制革过程中使用的聚氨酯的制备方法，特别涉及一种纳米材料提高水性聚氨酯阻燃性的制备方法。

背景技术

水性聚氨酯是一种在聚氨酯的分子链中含有亲水性基团的聚氨酯树脂，与水具有很强的亲和性，采用特定的工艺能使之在水中分散并形成稳定的体系。水性聚氨酯主要应用于皮革涂饰。但是聚氨酯所成膜的塑性过强，喷涂在皮革表面，影响真皮感，因此有必要改性聚氨酯，降低其塑性，提高皮革的真皮感。

发明内容

本发明采用了以下技术方案。

一种利用牛毛角蛋白改性聚氨酯涂饰剂的制备方法，其特征在于：

(1) 称取10g预处理后的牛毛，置于三颈瓶中，分别加入0.5 mol/L的NaOH溶液60 mL，放入恒温水浴锅中90℃下，搅拌反应1 h，加入碱性蛋白酶0.2g、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸钠盐0.32g，35℃下，搅拌反应1 h，反应完成后用布氏漏斗过滤，得下层液体A,

（2)在二月桂酸二丁基锡催化剂存在的条件下，按NCO/OH 的摩尔比为1.5:1~4.5 :1，将聚四氢呋喃醚二醇与异佛尔酮二异氰酸酯混合，于85~95℃下反应2~4h，得到聚氨酯预聚体A；所述催化剂用量为聚四氢呋喃醚二醇与异佛尔酮二异氰酸酯总重量的0.3 ~0.6％；

（3)向A中预聚体A重量4.2~7.2％的亲水扩链剂和聚氨酯预聚体A重量12~25％的丙酮溶剂，于65~85℃条件下反应1.5~3.5h，加入聚氨酯预聚体A重量6~8%的三乙胺进行中和反应30~50min，加步骤（1）所得下层液体A65~85℃条件下反应30min~60min，加入N,N-二甲基-二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠0.5%，反应温度55℃，搅拌时间1h，形成聚氨酯涂饰剂，下层液体A为聚氨酯预聚体A重量的3~5%，N,N-二甲基-二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠为聚氨酯预聚体A重量0.5%。

聚四氢呋喃醚二醇的分子量为2000g/mol；扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的任意一种；

本发明具有以下特点：

（1）所制备的水性聚氨酯与皮革相容性好，降低了传统聚氨酯塑性过强的缺陷。

（2）碱性蛋白酶是由山东潍坊奥迪尔进出口贸易有限公司生产，该酶活性成分属于一种丝氨酸内切碱性蛋白酶，它能水解蛋白质分子肽链生成多肽或氨基酸，属于固体100000u/g。

（3）2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸钠盐增强碱性蛋白酶的酶解，促使碱性蛋白酶水解到蛋白质分子链段。

（4）N,N-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸可以与二月桂酸二丁基锡结合，降低了该类催化剂对环境的危害。

(5)所选择的牛毛是采用河北东明制革厂的保毛脱毛法所得牛毛。

(6)吡哆醇盐酸盐和三聚氯氰对碱性蛋白酶起到增效作用，增加其水解程度，使所制备的角蛋白水解液与聚氨酯的相容性好。

牛毛预处理:将从制革厂所取牛毛5kg加入到10kg的水中，加入0.5g洗衣粉，30度搅拌2h，控水，洗两次，每次10kg水，将所得牛毛在烘箱中102度烘，时间2h，取出备用。

具体实施方式

下面结合实例进一步说明本发明。

实例一

(1) 称取10g预处理后的牛毛，置于250ml三口瓶中，分别加入0.5 mol/L的NaOH溶液60 mL，放入恒温水浴锅中90℃下，搅拌反应1 h，加入碱性蛋白酶0.2g、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸钠盐0.32g和三聚氯氰0.5g，35℃下，搅拌反应1 h，反应完成后用布氏漏斗过滤，得下层液体A，备用；

（2)在装有搅拌浆、温度计、冷凝管的500ml的四口烧瓶中,在二月桂酸二丁基锡0.21g催化剂存在的条件下,将聚四氢呋喃醚二醇60g与异佛尔酮二异氰酸酯9.99g混合，于85℃下反应2h，得到聚氨酯预聚体A70g；

（3)向聚氨酯预聚体A中加入二羟甲基丙酸2.94g和丙酮溶剂8.4g，于65℃条件下反应1.5h，加入三乙胺4.2g进行中和反应30min，加步骤（1）所得2.1g下层液体A于65℃条件下反应30min，加入N,N-二甲基-二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠0.35g和水120g乳化，反应温度55℃，搅拌时间1h，形成聚氨酯涂饰剂。

实例二