[发明专利]一种聚氨酯改性有机硅树脂乳液及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种高分子新材料技术领域，包括但不限于皮革和纺织助剂领域，尤其是涉及一种聚氨酯改性有机硅树脂乳液/预聚体及其制备方法和应用。本发明提供一种聚氨酯改性有机硅树脂乳液(也可以叫一种聚氨酯改性有机硅预聚体)及其制备方法和应用。本发明的有机硅树脂乳液具有优异的拒水洗、高弹性、耐折叠等性能，彻底解决了传统氨基硅油存在的易破乳、漂油、粘辊、不易回修等问题，提供一种高弹、爽滑、防水且耐久性好的聚氨酯改性有机硅树脂乳液，使整理后的皮革和织物表面既有有机硅整理剂的手感风格，又具有聚氨酯的特殊手感。

技术领域

本发明涉及一种高分子材料新技术领域，包括但不限于皮革和纺织助剂领域，尤其是涉及一种聚氨酯改性有机硅树脂乳液/预聚体及其制备方法和应用。

背景技术

有机硅乳液作为织物、皮革等整理剂，可以改善纺织品以及皮革表面的手感，赋予织物和皮革表面柔软、滑爽等性能，除此之外，有机硅乳液作为整理剂已成为高端服装行业必不可少的加工用品。国内外公司根据相似相溶原理选用与织物面料(涤纶等)结构类似的对苯二甲酸乙二醇聚乙二醇酯整理织物和皮革，选用聚酰胺聚醚共聚物整理锦纶织物，可以获得优异的亲水效果，但往往手感一般，穿着舒适度差。

有些企业为了提高产品附加值，在聚醚聚酯嵌段物结构上引入硅氧链段可获得优质手感的整理剂。如德宝化工用对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、聚乙二醇和特殊有机硅聚合物合成了聚酯聚醚有机硅三元共聚型多功能亲水整理剂，但由于没有与纤维形成牢固的结合力，耐洗性差，亲水效果不持久。

聚氨酯作为织物纺织助剂，可以给织物带来多种优异的性能，例如柔软、抗皱、抗静电、亲水性，这些性能提高了织物的外观及穿着舒适度，同时也会使得皮革表面更加光滑耐污。通过聚氨酯改性有机硅聚合物，可以有效的利用聚氨酯和有机硅的双重性能，在有机硅中引入脲酯基团和氨酯基加强锚定作用，赋予织物和皮革表面优异的持久亲水手感，提高产品的经济价值。现有中国专利“一种聚氨酯改性有机硅多元共聚物织物柔软剂的制备方法”(公布号CN103951809A)，公开了以下步骤：首先使用聚乙二醇2000和异佛尔酮二异氰酸酯制备出聚氨酯预聚体；然后使用二正丁胺、环氧双封头和八甲基环四硅氧烷制备出烷羟基硅油；再将聚氨酯预聚体和烷羟基硅油进行反应得到聚氨酯有机硅多元共聚物；最后加入去离子水并乳化，即得。该方法合成的产品具有一定的亲水柔软蓬松性能，但适用范围窄、耐洗性差，不能满足市场的需求。

水性聚氨酯由于其特殊结构，使其具有良好的弹性和特殊的手感风格，应用领域涵盖皮革、造纸、纺织以及涂料等。国外已有研究者将水性聚氨酯乳液与羟基硅油乳液进行共混，并发现这种共混体系具有良好的耐冻性和耐热稳定性。国内研究者在此基础上将这种共混乳液应用于皮革和纺织品整理中，使整理后的皮革和织物不仅柔软、爽滑、弹性好，而且具有一定的抗静电、抗起毛起球效果。不过这种共混乳液只是简单的物理混合，很难起到耐久的作用。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种聚氨酯改性有机硅树脂乳液(也可以叫一种聚氨酯改性有机硅预聚体)及其制备方法和应用。本发明的有机硅树脂乳液具有优异的拒水洗、高弹性、耐折叠等性能，彻底解决了传统氨基硅油存在的易破乳、漂油、粘辊、不易回修等问题，提供一种高弹、爽滑、防水且耐久性好的聚氨酯改性有机硅树脂乳液，使整理后的皮革和织物表面既有有机硅整理剂的手感风格，又具有聚氨酯的特殊手感。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种聚氨酯改性有机硅树脂乳液，由以下方法制得：

步骤1：OH—R—Si—R—OH和异氰酸酯合成NCO—Si—PU—NCO预聚体；

步骤2：步骤1制备的NCO—Si—PU—NCO预聚体和R′—Si—R—OH合成部分硅封端的NCO—有机硅聚氨酯预聚体；

步骤3：步骤2合成的部分硅封端的NCO—有机硅聚氨酯预聚体和DMPA进行再扩链反应后，加入三乙胺和水，最后加入乙二胺扩链后，得到聚氨酯改性有机硅树脂乳液。