[发明专利]一种聚氨酯用有机硅流平助剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚氨酯用有机硅流平助剂及其制备方法，所述有机硅流平助剂由以下组分按质量份制备而成：二异氰酸酯15‑25份、有机硅油80‑110份、小分子多元醇扩链剂3‑10份、强极性有机溶剂510‑600份，弱极性有机溶剂200‑300份。本发明通过将有机硅油与二异氰酸酯、小分子多元醇扩链剂进行混合使其发生化学反应，通过化学改性的方法对有机硅油进行改性，提高有机硅油与聚氨酯体系的反应活性和相容性，使有机硅油活性与聚醚多元醇、聚酯多元醇活性相当，当与聚醚多元醇、聚酯多元醇一起制备聚氨酯时，无游离的有机硅单体存在，制备的聚氨酯/有机硅体系相容性高，体系透明度高、流平性能佳。

技术领域

本发明属于聚氨酯合成革加工领域，具体涉及一种聚氨酯用有机硅流平助剂及其制备方法。

背景技术

聚氨酯树脂应用于合成革干法面层或表面涂饰剂时，通常会添加有机硅助剂来改善产品的手感，提高产品的防粘，耐水解，耐磨，流平性能等。添加的方式一般是将有机硅助剂通过物理混合的方式添加到聚氨酯树脂中，由于有机硅和聚氨酯树脂之间的相容性较差，简单的物理混合方式会导致有机硅析出，引起产品表面出油，树脂不透明，另外，聚氨酯树脂和有机硅相容性不佳也会导致聚氨酯树脂皮膜泛白，光泽下降等副作用，影响产品的外观，而且随着有机硅添加量的增加，这种副作用越来越明显。

同时，单纯有机硅作为表面助剂时，有机硅仅通过弱的物理吸附作用附着在涂层表面，易受到机械作用或洗涤而破坏，随着涂层材料使用时间延长，涂层表面性能逐步丧失。为了增加有机硅表面的长效性，通常是将有机硅结构通过化学键接入涂层聚氨酯树脂的分子结构中，获得有机硅改性聚氨酯树脂。当采用这种有机硅改性聚氨酯树脂作为合成革涂层材料，引入树脂结构的有机硅链段由于其低表面能作用，在树脂成膜过程中在涂层表面富集而提供涂层优良的表面性能，在涂层表面富集的有机硅链段是通过化学键连接在树脂分子结构上，不会被机械作用或洗涤破坏。

大部分有机硅里面的羟基活性较常规聚酯、聚醚、聚碳酸酯多元醇的羟基活性低，有机硅和聚酯、聚醚多元醇同时加入混合均匀后，聚酯、聚醚通常是与异氰酸酯优先反应，随着体系中溶剂等加入，有机硅的反应浓度越来越低，不可避免地，游离的未参与反应的有机硅单体被残留下来。由于有机硅单体和体系的极性相差太大，游离的有机硅单体容易析出，导致聚氨酯树脂不透明、聚氨酯树脂在后加工使用时流平不佳等问题出现。

发明内容

为了解决上述现有技术不足，本发明的目的是提供一种聚氨酯用有机硅流平助剂，通过化学改性法对有机硅材料进行改性，提高其与聚氨酯体系的反应活性和相容性，最终使聚氨酯/有机硅体系内组分相容性佳，聚氨酯树脂透明，流平性能佳。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种聚氨酯用有机硅流平助剂，由以下组分按质量份制备而成：二异氰酸酯15-25份、有机硅油80-110份、小分子多元醇扩链剂3-10份、强极性有机溶剂510-600份，弱极性有机溶剂200-300份；所述强极性有机溶剂为二甲基甲酰胺，所述弱极性有机溶剂为丁酮、醋酸乙酯、异丙醇，碳酸二甲酯中的至少一种。进一步的，所述二异氰酸酯、有机硅油、小分子多元醇扩链剂、强极性有机溶剂、弱极性有机溶剂的含水率均小于500ppm。

作为优选的技术方案，所述二异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯、二环己基二异氰酸酯中的至少一种。

作为优选的技术方案，所述有机硅油包括聚酯改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷、羟基聚醚聚酯改性聚硅氧烷、聚醚聚酯改性聚硅氧烷、羟基聚醚改性聚硅氧烷中的至少一种。进一步的，所述有机硅油的平均分子量为1000-10000，反应基团为羟基，官能度为2。

作为优选的技术方案，所述小分子多元醇扩链剂为乙二醇、1,4-丁二醇、1，3-丙二醇、1,6-己二醇中的至少一种。

本发明还提供了上述所述的聚氨酯用有机硅流平助剂的制备方法，包括以下步骤：