[发明专利]一种高剥离强度水性环氧聚氨酯的制备方法

说明书

本发明提供了一种高剥离强度水性环氧聚氨酯的制备方法，具体地，所述的方法包括步骤：(1)用多元醇材料与二异氰酸酯化合物进行预聚，得到水性环氧聚氨酯预聚体；(2)用所述的水性环氧聚氨酯预聚体制备水性环氧聚氨酯乳液。本发明方法所制备的水性环氧聚氨酯乳液可广泛应用皮革和超纤的涂覆工艺，可减少污染气体及废水的排放，更适应新形势下的环保生产政策。

技术领域

本发明属于环保型水性聚氨酯技术领域，具体涉及一种用于真皮和超纤基布的涂覆用高剥离强度水性环氧聚氨酯树脂的制备方法。

背景技术

制革后整理工段需要使用大量的聚氨酯来对皮革表面进行涂饰处理，其中大量的辊涂和喷涂工艺。其中，头层皮的生产中多使用喷涂工艺，但也有很多表面存在较多伤残的皮胚需要通过辊涂工艺进行重涂饰来对皮革表面进行修复，特别是对于二层皮制革领域，由于二层皮不具备粒面层，更需要通过这一涂敷方式处理。

目前，牛皮二层革工厂普遍采用溶剂型聚氨酯湿法工艺来对皮胚表面进行处理。其中，所使用的溶剂型聚氨酯含有大量的DMF，而DMF的析出过程需要使用大量水，导致制备过程中产生含有DMF的废水，对环境造成污染，亟需环境友好型工艺来对传统的环境不友好工艺进行替代。

综上所述，本领域迫切需要提供一种能够替代传统溶剂型聚氨酯施法工艺的新工艺。

发明内容

本发明提供了一种水性环氧聚氨酯树脂，其具有高固含量、高稳定性、高物理性能和环境友好性的特点，可满足制鞋行业用革要求。鞋面革性能普遍要求表面涂覆层的强度要在80N/3cm以上，同时兼顾常温耐曲折和低温耐曲折性能的达标。另外本专利制备的水性环氧聚氨酯树脂现场应用工艺简单，整体工艺流程时间明显小于湿法聚氨酯树脂。

本发明的第一方面，提供了一种高剥离强度水性环氧聚氨酯制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)用多元醇材料与二异氰酸酯化合物进行预聚，得到水性环氧聚氨酯预聚体；其中，所述的预聚包括步骤：

(1.1)在80～90℃下，用所述的多元醇材料与二异氰酸酯化合物混合形成第一反应液，进行反应2～3小时，得到第一反应混合物；

(1.2)在所述的第一反应混合物中加入小分子扩链剂、交联剂和亲水扩链剂，在65～85℃下反应2～4小时，得到第二反应混合物；

(1.3)在所述的第二反应混合物中加入环氧树脂，在55～70℃下反应0.5～1.5小时，得到水性环氧聚氨酯预聚体；

其中，所述的多元醇材料为聚醚多元醇或聚酯多元醇；

且所述步骤(i)的反应液中，二异氰酸酯化合物中的异氰酸根与所述多元醇及小分子扩链剂、交联剂和亲水扩链剂材料中羟基的官能度摩尔比为1.1～1.8；环氧树脂用量占预聚体总质量的0.5～1.5％；

(2)用所述的水性环氧聚氨酯预聚体制备水性环氧聚氨酯乳液，所述的步骤可以通过以下(2.1)或(2.2)进行：

(2.1)在45～65℃下，用胺类中和剂与所述的水性环氧聚氨酯预聚体反应30～120秒，形成水性环氧聚氨酯乳液；其中，所述的第二反应液中和度为80～110％；

(2.2)在10～20℃下，在高速分散状态下，用所述的水性环氧聚氨酯预聚体与去离子水进行乳化，得到水性环氧聚氨酯乳液。

在另一优选例中，在进行所述的预聚前，对聚醚多元醇或聚酯多元醇进行脱水处理。

在另一优选例中，所述的脱水在105～125℃下，于反应釜中压力0.05～0.08MPa下进行；或所述的脱水在真空干燥箱中进行。

在另一优选例中，所述方法还包括步骤：当脱水处理结束后，将所述的聚醚多元醇或聚酯多元醇降温至70～85℃，随后进行预聚反应。