[发明专利]一种功能性水性聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法

摘要

本发明提供了一种功能性水性聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法。本方法首先利用溶剂热法制备了掺杂型、表面PEG化的纳米二氧化钛，然后将其溶于聚合物多元醇中，采用原位聚合法将改性的具有可见光响应的纳米二氧化钛引入到聚氨酯中。该方法制备的水性聚氨酯皮革涂饰剂含有可见光响应的纳米二氧化钛，能够充分利用太阳光中的可见光，杀菌防霉能力强；纳米二氧化钛表面接枝PEG，结合纳米二氧化钛的光催化活性和PEG优良的抗蛋白吸附能力，显著提高聚氨酯涂层自清洁功能；采用原位聚合法可以有效促进纳米二氧化钛在聚氨酯中的良好分散，提高涂层的耐热稳定性和力学强度，同时保持涂饰材料的透明性。

主权项

一种功能性水性聚氨酯皮革涂饰剂，其特征在于采用原位聚合的方法制备并同时引入掺杂型、表面PEG化的纳米二氧化钛，得到具有杀菌防霉、抗紫外老化和自清洁功能的功能性水性聚氨酯皮革涂饰剂，其具体制备方法如下：（1）将掺杂型、表面PEG化的纳米二氧化钛溶于聚合物多元醇中，在110～120℃下真空脱水2～5h，之后将反应温度降至70～80℃，真空转换为氮气，再加入溶剂四氢呋喃；（2）快速向上述混合液中加入异氰酸酯单体，滴加二月桂酸二丁基锡催化剂，反应1～2h后升温到80～90℃，加入亲水性扩链剂2,2‑二羟甲基丙酸，反应1～2h，之后加入小分子扩链剂1,4‑丁二醇，反应3～5h后降温至40～50℃，然后加入三乙胺中和，继续反应30～40min；（3）将上述反应产物在高速搅拌下加水乳化，之后减压蒸馏除去残留四氢呋喃，得到功能性水性聚氨酯皮革涂饰剂；所述的聚合物多元醇为分子量为200~8000的聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃、聚碳酸酯二醇、聚乙二醇中的一种或几种的混合物；所述的掺杂型、表面PEG化的纳米二氧化钛占功能性水性聚氨酯皮革涂饰剂干重的1～8%；所述的掺杂型、表面PEG化的纳米二氧化钛制备方法如下：（1）将钛的前体加入到聚乙二醇中，高速搅拌，反应一段时间，得到粘稠溶液；（2）向上述粘稠溶液加入浓盐酸，调节pH为2～4，添加含有掺杂元素的化合物，继续搅拌一段时间后，转入高压反应釜中，于140～180℃反应4～8h，经无水乙醇洗涤、离心、干燥，得到掺杂型、表面PEG化的纳米二氧化钛；所述的聚乙二醇的分子量范围为200~8000；所述的钛的前体为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯的一种或几种混合物；所述的掺杂元素为Fe、Cu、Mn、Ag、N、S、I中的一种或几种。