[發明專利]高防水性環保型聚氨酯的制備方法

無效

• 申請號: 201110245943.7
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102432807A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 錢華;張寧榮
• 申請（專利權）人: 吳江市北厙盛源紡織品助劑廠
• 主分類號: C08G18/75
• 分類號: C08G18/75;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/10;D06M15/568
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯的制備方法，尤其是一種高防水性環保型聚氨酯的制備方法。

背景技術

涂層整理是一種新型的整理工藝，它能賦予織物許多特定的功能，如拒水、透氣、透濕、防風、防鉆絨、防油、防輻射和阻燃等特性。還可以對織物進行特種高級整理。例如：單面染色、閃光效應以及混色效應。因此，涂層整理技術得到了長足發展。

涂層整理所用的涂層劑主要有：天然及合成橡膠、聚氯乙烯、硅酮彈性體、聚丙烯酸酯、聚氨酯等。在精細涂層加工中，主要采用后述兩種材料。在我國，精細涂層織物普遍使用聚丙烯酸酯類。由于聚丙烯酸酯涂層劑涂層有表面粗糙、彈性較差，低溫易脆裂等缺點，故該類涂層僅適用于中低檔涂層織物。而聚氨酯涂層劑則有優良的耐磨、耐寒、耐溶劑和彈性好等優點，因此，聚氨酯涂層特別適宜于寒冷地區的服裝織物以及中高檔涂層織物的整理。對于聚氨酯涂層劑，一般分為溶劑型聚氨酯涂層劑以及水分散型聚氨酯涂層劑，溶劑型聚氨酯涂層劑有易燃、毒氣、環境污染等缺陷，因而近年來的研究主要集中于水分散型聚氨酯涂層劑。

目前，大部分的聚氨酯一般采用HDI異氰酸酯或TDI等芳香族異氰酸酯為原料，一方面HDI以及TDI等異氰酸酯的蒸汽壓較高，易揮發，在生產過程中易對周圍環境造成污染；另一方面，芳香族異氰酸酯TDI在使用過程中，可能分解出致癌的芳香胺類物質。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種高防水性環保型聚氨酯的制備方法，其所制備的聚氨酯具有較高的耐水壓，也比較環保。

為實現以上的技術目的，本發明將采取以下的技術方案：

一種高防水性環保型聚氨酯的制備方法，包括以下步驟：首先在反應釜中加入計量的聚醚二元醇和二月桂酸二丁基錫，在攪拌和120℃/0-0.05MPa條件下真空脫水1小時；冷卻后加入所需量的丙酮和二環己基甲烷二異氰酸酯，將反應釜升至50-90攝氏度，使得二環己基甲烷二異氰酸酯與聚醚二元醇之間發生聚合反應，生成含有端-NCO基團的預聚體；采用紅外測定-NCO基團含量的方法控制預聚反應時間，預聚反應結束后，向反應釜中加入計量的擴鏈劑1.4-丁二醇以及交聯劑二亞乙基三胺，繼續保溫反應0.5-2小時；然后加入計量的二羥甲基丁酸，在擴鏈后的預聚物分子中引入羧基，再加入中和劑KOH溶液，使得羧基被中和成鹽，然后在攪拌下加入去離子水，進行分散乳化成為水乳液，最后將溶劑丙酮以及部分水蒸出，即得固含量不低于30%的水分散PU乳液。

根據以上的技術方案，可以實現以下的有益效果：

本發明在預聚反應前，先對聚醚二元醇進行真空脫水處理，避免含水聚醚二元醇與二異氰酸酯生成脲基；本發明采用二環己基甲烷二異氰酸酯以及聚醚二元醇在催化劑二月桂酸二丁基錫的作用下，進行聚氨酯預聚體的制備，避免了現有技術中常用HDI異氰酸酯或TDI等芳香族異氰酸酯為原料導致的環境污染；本發明在制備聚氨酯的過程中，加入了交聯劑，可以有效地提高預聚體的鏈間交聯，生成網狀結構，提高聚氨酯的耐水壓值。

具體實施方式

以下將結合實施例詳細地說明本發明的技術方案。

在反應釜中加入計量的聚醚二元醇和二月桂酸二丁基錫，在攪拌和120℃/0-0.05MPa條件下真空脫水1小時；冷卻后加入所需量的丙酮和二環己基甲烷二異氰酸酯，將反應釜升至50-90攝氏度，使得二環己基甲烷二異氰酸酯與聚醚二元醇之間發生聚合反應，生成含有端-NCO基團的預聚體；預聚反應達到一定程度（采用紅外測定-NCO基團含量的方法控制預聚反應時間）后，再向反應釜中加入計量的擴鏈劑1.4-丁二醇以及交聯劑二亞乙基三胺，繼續保溫反應，使得預聚體的預聚物分子不斷加長，并形成鏈間交聯，生成網狀結構；然后加入計量的二羥甲基丁酸，在擴鏈后的預聚物分子中引入羧基，再加入中和劑KOH溶液，使得羧基被中和成鹽，具有親水性，然后在攪拌下加入去離子水，進行分散乳化成為水乳液，最后將溶劑丙酮以及部分水蒸出，即得固含量不低于30%的水分散PU乳液。