[發明專利]一種水性聚氨酯合成革漿料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210372280.X
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102863605A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 陳建福;黃慧珍;林祥福;蘇火煌
• 申請（專利權）人: 漳州職業技術學院
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08K13/02;C08K5/521;C08L75/06;C08L75/08;D06N3/14
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

技術領域

本發明涉及一種水性聚氨酯合成革漿料，還涉及這種水性聚氨酯合成革漿料的制備方法，及這些水性聚氨酯合成革漿料用于合成聚氨酯合成革的制備方法和應用。

背景技術

聚氨酯合成革產生于20世紀70年代末，發展于20世紀的90年代。傳統的聚氨酯合成革生產過程中，均采用有機溶劑的聚氨酯樹脂作為其基本原料，這種類型的聚氨酯樹脂均以二甲基甲酰胺、丁酮、二甲苯、甲苯、丙酮、乙酸乙酯等作為主要溶劑以溶劑聚合法制得。這些占整個樹脂成分60%以上的有機溶劑，毒副作用大，不僅造成環境污染，危害操作人員身體，而且易燃易爆，極易引發火災等事故。

為了提高生產安全、減少大氣污染和保護環境，特別是減少揮發性有機化合物對操作人員帶來的職業病，采用水性聚氨酯代替溶劑型聚氨酯是必然的發展趨勢。水性聚氨酯其VOC（有機揮發物）含量低、環境效應好，隨著全社會環保意識的普遍提升，尤其是各國環保法規對VOC含量做出的嚴格限制，采用水性、環境友好型聚氨酯工藝替代溶劑聚合法工藝，促進地區性產業升級是未來的發展方向。

專利號為?CN200910150652.2，專利名稱為《一種水性聚氨酯及其制備方法》的發明專利中，提供一種水性聚氨酯樹脂及其制備方法，該樹脂由脂肪族和/或脂環族二異氰酸酯與聚酯二元醇聚合而成，其中所述聚酯二元醇由己二酸與二元醇聚合而成。該發明通過多異氰酸酯與低聚物多元醇反應制得一種水性聚氨酯分散液，再加入一些功能助劑，制得機械強度高，軟而不黏的產品，以克服傳統型水性聚氨酯低模量、發粘、機械濕度不高、粘度難調整的缺點。但目前的水性聚氨酯樹脂還存在一些未克服的缺點，例如難在無紡布上潤濕及其在無紡布上的成膜也比較困難，且所成膜的表面平整性難以控制,所形成的合成革回彈性差,手感不好,附著力低。

發明內容

本發明的目的一方面在于提出一種環保、安全、不使用有機溶劑、高透氣性的水性聚氨酯合成革漿料的制備方法，以解決水性聚氨酯漿料體系與無紡布相容性的技術問題；另一方面在于減少有機溶劑的采購成本，降低企業的生產成本，以生產出易在無紡布上潤濕及在無紡布上的成膜，同時具有較強力學性能、透氣性好、手感好的無污染的水聚氨酯合成革。

為實現上述目的，本發明一種水性聚氨酯合成革漿料，其包括以下重量份數的組份：

二異氰酸酯??????????10份：

聚二元醇????????????10~50份；

磷酸????????????????0.005~0.01份；

催化劑??????????????0.01~0.1份；

親水擴鏈劑??????????0.01~0.1份；

中和劑??????????????0.008~0.1份；

小分子擴鏈劑或交聯劑??0.01~0.1份；

表面活性劑??????????0.01~0.1份；

去離子水????????????20~60份；

填料????????????????8~30份；

著色劑??????????????0.01~0.2份；

抗氧劑??????????????0.02~0.1份。

因二異氰酸酯與聚二元醇的比值是控制反應過程的關鍵技術，二異氰酸酯的加入量稍過量，能夠提高合成革的內聚能，使得合成革的剝離強度增大，但二異氰酸酯含量若過大，則會使得合成革的回彈性降低，且手感性也會變差；在合成聚氨酯過程中，以NCO作為封端，所以合成過程中異氰酸酯應該過量，且應該滿足二異氰酸酯：聚二元醇=1~5：1。當二異氰酸酯：聚二元醇=1~5：1時，由合成的漿料制備的合成革剝離強度好，回彈性適中，手感性好。本發明所述的所使用的多元醇其酸值應該低于0.01?mgKOH/g，羥值在20~200?mgKOH/g。

在以上組分中，加入磷酸的主要作用是使合成的水性聚氨酯合成革漿料中含有磷酸酯，磷酸酯的生成大大提高了最終最制備的合成革漿料與無紡布的潤濕性，且使得成膜過程中的平整性更容易控制，且最終制備的合成革具有抗靜電性、低刺激性、殺菌性、低毒性、乳化分散性、化學穩定性、生物降解性等特性。

所述二異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、甲苯二異氰酸酯（TDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、六亞甲基二異氰酸酯（HDI）、二環己基甲烷二異氰酸酯（HMDI）或苯二亞甲基二異氰酸酯（XDI）中的一種或其中幾種的混合物。特別是其中兩種以上二異氰酸酯的混合，能起到協同效應，使得在合成革在剝離強度、回彈性、手感性方面達到統一。