[发明专利]一种水性聚氨酯组合物及由其制备形成的水性聚氨酯发泡体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水性聚氨酯技术领域，具体涉及一种水性聚氨酯组合物及由其制备形成的水性聚氨酯发泡体及其制备方法。

背景技术

聚氨酯是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物，制得的聚合物以水替代有机溶剂作为分散介质得到水性聚氨酯。其具有安全可靠、无污染、相容性好、力学性能和成膜性能优良等优点，因此被广泛应用于合成革、抗缓冲材料及发泡涂层的制造等。目前常见的将水性聚氨酯发泡的方法主要有溶剂置换法和机械发泡法，通过机械发泡法所制备的发泡膜类产品中具有封闭或开放的泡孔，可使发泡体具有放慢、厚实、柔软细腻的独特手感和风格，而且机械发泡法比较容易控制，因此开始得到越来越多的关注。

例如中国专利CN107090170A公开了一种水性聚氨酯组合物、水性聚氨酯发泡体及其制备方法及用途，其中水性聚氨酯组合物包括水性聚氨酯乳液、起泡剂、稳泡剂、具有含氮杂环结构之架桥剂及增稠剂，将水性聚氨酯组合物利用机械应力搅拌形成发泡的聚氨酯组合物，将其涂布在基材上，并于干燥熟成条件下形成水性聚氨酯发泡体，制得的发泡体手感丰厚、柔软且具有回弹性，但多次重压后由于泡孔形状发生形变，导致无法回弹至原来的形状，从而使得由其制得得到的回弹材料易于变形，最终丧失回弹性能。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的水性聚氨酯发泡材料由于泡孔形变使得材料易于变形的缺陷，从而提供一种回弹性能更好的水性聚氨酯组合物及由其制备形成的水性聚氨酯发泡体及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种水性聚氨酯组合物，以质量份数计，包括水性聚氨酯乳液10-95 份、发泡粉0.5-10份、发泡剂0.5-5份和稳泡剂1-10份。

以质量份数计，还包括增稠剂1-10份、分散剂0.3-5份和交联剂1-10 份中的一种或多种。

以质量份数计，包括水性聚氨酯乳液60-90份、发泡粉1-5份、发泡剂 1-3份、稳泡剂3-5份、增稠剂1-3份、分散剂0.3-1份和交联剂1-3份。

所述发泡粉的粒径范围为5-30微米。

所述发泡粉的粒径范围为10-20微米。

所述发泡剂为表面活性剂，所述稳泡剂为脂肪族类表面活性剂。

所述增稠剂为改性纤维素类、聚氨酯类、丙烯酸类中的一种。

所述增稠剂为丙烯酸类。

所述分散剂为脂肪酸类，所述交联剂为异氰酸酯类、碳化二亚胺类、氮丙啶类和三聚氰氨类中的一种。

一种上述水性聚氨酯组合物制备形成的水性聚氨酯发泡体。

上述水性聚氨酯发泡体的制备方法，包括以下步骤：(1)配浆步骤：将水性聚氨酯乳液、发泡粉、发泡剂和稳泡剂混合形成水性聚氨酯浆料；(2) 发泡步骤：将所述水性聚氨酯浆料过滤后置于发泡机喂料罐进行发泡，形成发泡料；(3)涂覆干燥步骤：将所述发泡料涂覆于基材上，然后烘干定形制得发泡体。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的水性聚氨酯组合物，包括水性聚氨酯乳液、发泡粉、发泡剂和稳泡剂，水性聚氨酯、发泡剂和稳泡剂的协同作用可使水性聚氨酯发泡形成封闭或开放的泡孔，发泡粉发泡以后会形成封闭的球体，上述四种组分的协同配合可使水性聚氨酯发泡的泡孔内包含有更小尺寸的、封闭的球体，水性聚氨酯发泡体受到外力作用产生形变，外力撤销后，发泡粉形成的封闭的球体恢复到原来的形状，可帮助水性聚氨酯发泡产生的泡孔的恢复，从而提高水性聚氨酯发泡体的回弹性能，在水性聚氨酯发泡体多次产生形变的情况下仍能实现泡孔的恢复。

2.本发明提供的水性聚氨酯组合物，还包括增稠剂、分散剂和交联剂，增稠剂可以用于调节水性聚氨酯组合物的黏稠度，使水性聚氨酯发泡体有合适的黏度，实现和基材的紧密结合，提升加工的方便性和成形性。分散剂可使各组分之间混合的更均匀，制备形成泡孔均匀、表面平坦的水性聚氨酯发泡体。交联剂根据水性聚氨酯的属性而选择使用，使水性聚氨酯形成结构稳定、有更好支撑强度的水性聚氨酯发泡体。

3.本发明提供的水性聚氨酯组合物，增稠剂为丙烯酸类，相比于聚氨酯类增稠剂具有假塑性，可用于提高水性聚氨酯发泡产生的泡体的稳定性，进而提高水性聚氨酯发泡体的回弹性能。

4.本发明提供的制备水性聚氨酯发泡体的方法，包括配浆、发泡和涂布干燥过程，方法简单、易控制，方便使用。

具体实施方式