[发明专利]一种无溶剂型生物基聚氨酯树脂及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种无溶剂型生物基聚氨酯树脂及其制备方法和应用，所述A组分包括30~60份生物基多元醇、35~65份聚醚多元醇和2~7份小分子扩链剂；以重量份计，所述B组分包括25~55份异氰酸酯固化剂、10~35份聚碳酸酯二醇和20~40份生物基多元醇。本发明中，所述无溶剂型生物基聚氨酯树脂通过特定配方的A组分和B组分复配，使得到的无溶剂型生物基聚氨酯树脂具有优异的耐磨性、耐折性、耐候性以及剥离强度，且环保，尤其适用于运动鞋革领域。

技术领域

本发明属于聚氨酯材料技术领域，具体涉及一种无溶剂型生物基聚氨酯树脂及其制备方法和用途。

背景技术

聚氨酯是分子链上具有重复氨基甲酸酯基团的高分子化合物，由于其具备优异的物理特性和较为成熟的制备工艺，使其广泛应用于家具、汽车、服装、建筑、交通运输等领域，而且聚氨酯合成革被认为是最优异的天然皮革替代品，可应用在沙发革、鞋革等领域。但溶剂型制备的聚氨酯在生产和应用过程中存在DMF等污染气体释放的问题，而且很难回收再利用，大量的溶剂难以达到低VOC的要求指标。随着国内外对于聚氨酯产品的进一步环保要求，新型聚氨酯材料逐步走进人们的生活，以生物基原料为主体，采用水性、无溶剂等新型工艺制备聚氨酯合成革完全符合国内外环保要求，且有助于绿色可持续发展，因此得到了越来越多的专业探索和市场认可。

CN114717855A公开一种用于制造生物基且纯素人造皮革材料的方法，所述用于通过处理聚氨酯凝结物来生产生物基人造皮革材料的具有降低对环境影响的方法，能够达到与天然皮革相同的外观的纯素材料。这种材料还极大地改善了物理和力学特性，可用于家具和设计领域以及任何其它相关领域中制造或装饰服装、鞋类和皮革制品。但是，所述方法得到的材料耐弯折性能有待进一步提高。

CN109652980A公开一种生物基超细纤维合成革及其制备方法，以具有三维立体交织结构的超细纤维非织造布为基材，采用浸渍凝固复合技术，使生物基纤维素与超细纤维复合，得到生物基超细纤维合成革基布，经过常规的后整理工艺，即可得到生物基超细纤维合成革合成革。所述生物基超细纤维合成革具有很好的卫生性能和防静电性能，可作为汽车内饰材料、座椅蒙皮材料、高端运动鞋材等。但是，所述生物基超细纤维合成革的常低温耐弯折性能以及剥离强度有待进一步提高。

现有技术的普遍缺陷为，运动鞋革需要具备优异的耐磨、耐老化及耐水解等性能，而一方面生物基型聚氨酯树脂应用于运动鞋革的研究较少，另一方面，已有的生物基聚氨酯复合材料的耐磨、耐弯折性能较差。

因此，开发一种常低温耐弯折性能好、剥离强度高、耐磨、耐老化及耐水解的生物基聚氨酯材料，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种无溶剂型生物基聚氨酯树脂及其制备方法和应用。所述无溶剂型生物基聚氨酯树脂通过特定配方的A组分和B组分复配，使得到的无溶剂型生物基聚氨酯树脂的耐磨性、耐折性及耐候性、剥离强度等都能达到运动鞋革的条件，填补绿色聚氨酯树脂在运动鞋革领域的应用空缺。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种无溶剂型生物基聚氨酯树脂，所述无溶剂型生物基聚氨酯树脂的制备原料包括A组分和B组分；以重量份计，所述A组分包括30~60份生物基多元醇、35~65份聚醚多元醇和2~7份小分子扩链剂；以重量份计，所述B组分包括25~55份异氰酸酯固化剂、10~30份聚碳酸酯二醇和20~40份生物基多元醇。

本发明中，所述A组分采用特定配比的生物基多元醇和聚醚多元醇，B组分采用特定配比的生物基多元醇和聚碳酸酯二醇，以及特定含量的异氰酸酯固化剂，并且A组分和B组分以特定比例复配，使得到的生物基聚氨酯树脂不仅具有优异的常低温耐折性、剥离强度高，耐磨性好；且不会存在环保问题，易于回收易，符合绿色材料要求。