[发明专利]一种合成革用低模量无溶剂聚氨酯树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及聚氨酯材料技术领域，具体涉及到一种合成革用低模量无溶剂聚氨酯树脂及其制备方法。其制备原料，以重量份计，包括：聚醚多元醇37～78、聚酯多元醇0～39、二异氰酸酯13～21、碳酸甘油酯7～10、助剂0.05～1；所述聚醚多元醇和聚酯多元醇结构中的羟基总摩尔数与所述二异氰酸酯结构中NCO基团总摩尔数之比为1：(1.6～2.1)。本发明提供了一种利用碳酸甘油酯制备环保聚氨酯树脂的方案，得到的合成革用低模量无溶剂聚氨酯树脂粘度适中，不含溶剂，且碳酸甘油酯为生物基化学品，真正绿色环保；树脂交联固化后，聚合物分子无脲键存在，极性键皆是氨基甲酸酯键，尤其适合制备低模量的聚氨酯树脂，用于制革，手感柔软，耐折性能优异。

技术领域

本发明涉及聚氨酯材料技术领域，具体涉及到一种合成革用低模量无溶剂聚氨酯树脂及其制备方法。

背景技术

生物柴油和油脂化工部门产生了大量甘油副产物，如何利用甘油生产高附加值产品成为了国内外的研发热点。碳酸甘油酯是甘油的衍生物，具有羰基、羟基两种活性官能团，易于与其它化合物反应，可以对许多高分子进行改性，广泛用于胶黏剂、涂料、化妆品及其它精细化工品行业。但是，基本未见碳酸甘油酯在皮革行业的相关应用报道。

目前合成革用树脂以溶剂型聚氨酯树脂为主，生产过程中会排放大量DMF、丁酮等溶剂，对环境及人类健康伤害较大。随着人们环保意识的提高，研发人员开发环保树脂产品的紧迫感越来越强烈。目前，主流的环保方案主要有水性聚氨酯、无溶剂聚氨酯与封闭型高固含聚氨酯树脂。例如，专利CN108484873A公布了一款合成革用高固含量封闭型聚氨酯树脂，具有较长的操作时间，但是仍会产生封闭剂以及少量溶剂的排放，污染环境。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种低模量无溶剂聚氨酯树脂，其制备原料，以重量份计，包括：

所述聚醚多元醇和聚酯多元醇结构中的羟基总摩尔数与所述二异氰酸酯结构中NCO基团总摩尔数之比为1：(1.6～2.1)。

作为一种优选的技术方案，所述聚酯多元醇的数均分子量为1000～4000。

作为一种优选的技术方案，所述聚酯多元醇的原料中二元酸结构中至少含有一个侧甲基。

作为一种优选的技术方案，所述聚酯多元醇的原料中二元酸结构中含有两个对称的侧甲基。

作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇的数均分子量为500～6000。

作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇为聚醚二醇和/或聚醚三醇。

作为一种优选的技术方案，所述聚醚三醇的重量至少占所述聚醚二醇重量的50wt％。

作为一种优选的技术方案，所述碳酸甘油酯的总摩尔数与二异氰酸酯的总摩尔数之比为(0.8～1.2)：1。

本发明的第二个方面提供了如上所述低模量无溶剂聚氨酯树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照配比将聚醚多元醇、聚酯多元醇和助剂加入到反应釜中，50～60℃搅拌混合；

(2)将二异氰酸酯分批投入到上述反应釜中，反应温度在65～120℃之间，常压反应2～8小时后，当NCO含量低于理论值后，降温至60℃，滴加碳酸甘油酯，滴加完毕后，继续于75～80℃反应，至体系中NCO含量降为零，出料即得。

本发明的第三个方面提供了如上所述低模量无溶剂聚氨酯树脂在合成革领域中的应用；应用于合成革的中间层或粘结层。

作为一种优选的技术方案，所述低模量无溶剂聚氨酯树脂在合成革领域中的应用方法包括如下步骤：

将所述低模量无溶剂聚氨酯树脂与固化剂混合配制成聚氨酯浆料，在140～155℃固化后，可作为合成革的中间层或粘结层使用。