[發明專利]一種皮革涂飾用陰離子水性聚氨酯分散體及其制備方法

有效

• 申請號: 200810116727.0
• 申請日: 2008-07-16
• 公開（公告）號: CN101307130A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: 黃岐善;魏艷飛;齊瑩;閆澤群
• 申請（專利權）人: 北京科聚化工新材料有限公司;煙臺萬華聚氨酯股份有限公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/76;C09D175/08;B05D7/12
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司
• 代理人: 黃澤雄;崔華

技術領域

本發明涉及一種皮革涂飾用陰離子水性聚氨酯分散體及其制備方法。

背景技術

隨著制革工業的發展，皮革制品也越來越廣泛地應用于人們的日常生活中，如沙發革、鞋面革、服裝革等。涂飾是皮革制造過程中的一個重要工序，它對皮革制品的外在觀感、衛生性能及物理機械性能有著至關重要的影響，通過涂飾操作能增加皮革的美觀和耐用性能，提高產品的檔次，還能增加花色品種和擴大使用范圍。皮革涂飾劑一般是由成膜物質、著色材料、溶劑逐級按照一定比例配制而成，其中成膜物質是皮革涂飾劑的基礎。傳統皮革涂飾劑包括有酪素類、硝化纖維類和丙烯酸樹脂類。酪素涂飾成膜堅硬，無延伸性容易斷裂，吸水性強不耐濕擦。硝化纖維類不耐老化易發黃，涂層容易變硬發脆。丙烯酸類涂膜存在熱黏冷脆，不耐溶劑的缺點。這些問題限制了這些皮革涂飾劑的應用。在各類涂飾劑中，聚氨酯皮革涂飾劑具有光亮、豐滿、耐磨耗、成膜性能好、彈性好、耐低溫、耐曲撓、手感好等優點，且可通過改變化合物的結構、分子量的大小，使得聚氨酯性能在很大范圍內調節，自上世紀60年代應用于皮革后，逐漸成為一個重要的皮革涂飾劑體系。傳統聚氨酯皮革涂飾劑采用溶劑體系，近年來由于水性聚氨酯具有不燃、氣味小、無毒、無污染、節能和操作方便等優點，易廣泛應用于皮革涂飾劑。

用于制備水性聚氨酯的異氰酸酯通常使用脂肪族異氰酸酯或芳香族異氰酸酯。采用芳香族異氰酸酯制備水性聚氨酯主要使用TDI和二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，其中使用MDI具有一些獨特的優勢，在較多應用領域非常有吸引力，如，更好的機械性能及更低的玻璃化溫度。但目前采用MDI制備的水性聚氨酯分散體存在著不同程度的不足，預聚體粘度大，在水中難以擴鏈，顆粒直徑大，機械性能還有待進一步提高等。

CN1847277A公布了一種自乳化水性聚氨酯乳液的制備方法，由于該方法采用一元醇，且不使用如乙二醇、1、4-丁二醇的擴鏈劑，因此該方法制備的水性聚氨酯分散體的機械能如，拉伸長度和斷裂伸長率較低，其拉伸強度最大僅為約3Mpa，斷裂伸長率最大僅為約200％。

ZL01141737公開了一種高性能水性聚氨酯及其制備方法，該方法采用MDI和TDI的組合制備水性分散體，雖然降低了純MDI基水性聚氨酯分散體的制備難度，同時也相應降低了水性聚氨酯分散體的機械性能。

CN101003613A中公開了一種二苯甲烷二異氰酸酯基水性聚氨酯分散液的制備方法，該方法中由于同時采用了惰性的異氰酸酯，因此也降低了產品的機械性能。

發明內容

針對以上技術缺陷，本發明提供一種新的陰離子水性聚氨酯分散體及其制備方法。

本發明所提供的陰離子水性聚氨酯分散體，主要由以下原料制得：

1)100質量份聚醚多元醇；

2)30～80質量份的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)異構體組合物；

3)6～15質量份的含羧基二醇；

4)0.5～6質量份的小分子交鏈劑；

5)0.2～4質量份的胺類擴鏈劑；和

6)1～12質量份的有機胺中和劑；可選擇地，和

7)0.001～1質量份的催化劑。

本發明陰離子水性聚氨酯分散體中，所述的二苯基甲烷二異氰酸酯異構體組合物的用量優選為40～80質量份。

在本發明所述陰離子水性聚氨酯分散體中，二苯基甲烷二異氰酸酯異構體組合物為2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯和2，2-二苯基甲烷二異氰酸酯中任意兩種或三種異構體的組合；本發明二苯基甲烷二異氰酸酯異構體組合物優選為2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯和2，2-二苯基甲烷二異氰酸酯異構體的組合物。

其中，在由2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯和2，2-二苯基甲烷二異氰酸酯異構體組成的組合物中，2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯在所述組合物中的含量以質量計為45～55％；同時，優選2，2-二苯基甲烷二異氰酸酯在所述組合物中的含量以質量小于0.5％，優選小于0.2％，且2，2-二苯基甲烷二異氰酸酯在所述組合物中的含量優選大于100ppm。

本發明陰離子水性聚氨酯分散體中，所述聚醚多元醇可以為本領域常用的聚醚多元醇如，環氧丙烷、環氧乙烷、環氧丁烷或四氫呋喃等在催化劑作用下與小分子多元醇通過開環反應制得的聚醚多元醇產品。

所述聚醚多元醇優選為聚環氧丙烷醚二元醇，進一步優選為分子量為800～2500的聚環氧丙烷醚二元醇，最佳為分子量為900～2200的聚環氧丙烷醚二元醇。