[发明专利]硝化纤维素－聚氨酯水乳液及水可稀释溶液的合成方法

说明书

本发明属于皮革化工领域，更具体地说为一种皮革涂饰材料的合成方法。

硝化纤维素水乳液已被广泛应用于皮革涂饰。硝化纤维素作为一种非热塑性材料作为皮革效应涂层光亮度高、手感优良，具有合成高分子热塑材料不可取代的地位。制备用于皮革涂饰的硝化纤维素水乳液的专利报导非常多，如CN1，069，504；RO92，851；DE3，639，431等。已报导的专利一般采用硝化纤维素溶解于有机溶性溶剂中，如乙二醇单甲醚，乙二醇单乙醚等，添加一定量的低分子或高分子增塑剂，以改善硝化纤维素的乳液的成膜性能及弹性，在表面活性剂的作用下分散于水中而成。

采用低分子量的增塑剂如RO92，851，会出现增塑剂迁移现象，特别对于皮革多层涂饰。硝化纤维素效应涂层中的增塑剂可能迁移进入其涂层。使得其它涂层软化而硝化纤维素效应涂层变脆。而采用高分子增塑剂如CN1，109，504；ED494，607等，能有效解决增塑剂迁移问题。然而已有的专利毫无例外，都采用了一定量的表面活性剂。表面活性剂的存在会影响到乳液的成膜性能及涂层的物化性能。

本发明的目的是提供一种皮革涂饰用硝化纤维素-聚氨酯水乳液及水可稀释溶液的合成方法，能避免现有工艺中因使用表面活性剂所带来的副作用。高分子量的聚氨酯同时作为硝化纤维素的增塑剂也解决了增塑剂迁移问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

硝化纤维素-聚氨酯水乳液或水可稀释溶液的合成方法，其特征在于：

将含亲水链段或亲水基团的聚氨酯或预聚体作为硝化纤维素溶液的分散稳定剂及增塑剂，与硝化纤维素溶液相混合形成亲水亲油混合溶液的高分子溶液，含亲水链段或亲水基团的聚氨酯可以反应接枝到硝化纤维素分子链上或仅与硝化纤维素溶液物理混合，混合体系成为水可稀释溶液，可加水分散形成水乳液。

如采用亲水链段，则亲水链段占固含量中重量含量为2～30％；

如采用亲水基团，亲水基团含量为4～300毫克当量/100克固含量；

混和体系中硝化纤维素与亲油溶剂重量比为1∶0.3-2；

如采用预聚体的体系，水分散后加入高活性扩链剂在分散状态下将预聚体扩链形成高分子。亲水链段为：亲水基团可为以下任何一种：-COO^，-SO₃^，-SO₂^，-OSO₃^

亲水溶剂是指丙酮、丁酮、N-甲基吡咯烷酮、环已酮、二氧六环、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚；

亲油溶剂是醋酸丁酯、醋酸乙酯；

高活性扩链剂是指乙二胺、丙二胺、已二胺、异佛尔酮二胺、肼。

以下对本发明作详细描述；

本发明的核心在于采用含亲水链段或亲水基团的聚氨酯或其预聚体作为硝化纤维素乳液的分散稳定剂及增塑剂。含亲水链段或亲水基团的聚氨酯可以反应接枝或不接枝到硝化纤维素上。通过此工艺可合成分散的溶液或乳液。可用于皮革涂饰。

含亲水链段或含亲水基团的聚氨酯或预聚体的制备：

原料：

含亲水链段或含亲水基团的聚氨酯或预聚体由多异氰酸酯，聚合物多元醇，含亲水链段、亲水基团或隐含亲水基团的扩链剂及一般扩链剂缩聚而成。

多异氰酸酯可采用所有的商业多异氰酸酯，如甲苯二异氰酸酯(TDI)，六次甲基二异氰酸酯(HDI)，异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，4，4′-二异氰酸基-二环已基甲烷(HMDI)等。

多元醇可用聚醚多元醇，聚酯多元醇及天然多元醇。聚醚多元醇较为适合此工艺的为含有两个或两个以上的端羟基，含醚链段的预聚体，分子量范围为200-10000，如聚四氢呋喃多元醇，聚环氧丙烷多元醇，聚环氧乙烷多元醇及聚环氧丙烷-聚环氧乙烷共聚多元醇。

聚酯多元醇，可由含有两个或两个以上的羟基，含酯链段的预聚体，分子量为200-10000，可由二元酸与二元醇缩聚合成，如聚已二酸已二醇酯，聚已二酸乙二醇酯，聚已二酸二乙二醇酯，也可由内酯开环聚合而成如聚已内酯二元醇。

天然多元醇，可采用蓖麻油等。

含亲水链段或含亲水基团或隐含亲水基团的扩链剂：

适合此工艺的含亲水链段的扩链剂包括端羟基的聚乙二醇或乙二醇丙二醇嵌段共聚物，聚二醇链段分子量≥400。