[發明專利]一種聚氨酯樹脂及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201310368633.3
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103450436A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 夏佳弟;呂華波;江平
• 申請（專利權）人: 旭川化學（蘇州）有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/44;D06N3/14;B32B27/02;B32B27/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 劉燕嬌

技術領域

本發明屬于聚氨酯合成材料技術領域，具體涉及一種聚氨酯樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

聚氨酯是一種新型的合成材料，由于其特殊的分子結構，兼具了橡膠的高彈性和塑料的高強度，因而近幾十年無論在應用范圍還是使用數量上都得到了快速的發展。

超細纖維合成革是一類通過特殊工藝加工而成束狀超細纖維和聚氨酯復合的人造合成革。目前生產超細纖維最為常用工藝為：首先通過兩組分共混紡絲，利用其熔點與粘度的差異形成特殊的流體，經特殊噴絲板噴絲后在一定的溫度下冷卻，利用它們的熔點、粘度及結晶取向不同形成海島結構，將纖維經過無紡布設備制成無紡布，再含浸入聚氨酯樹脂并凝固、水洗，再經溶劑(一般為甲苯)或堿液抽出海的成分，最后經過高溫(120-150℃)烘干即可制得酷似真皮的超細纖維合成革。

超細纖維合成革以其優異的物理性能(高剝離強度、高耐磨性以及高耐久性)和良好的穿著舒適性(高透濕透氣性等)，快速搶占真皮以及合成革市場的份額，自2004年始到現在，國內超細纖維合成革的產銷總量每年都以遠高于10%的速度快速增長。目前，超細纖維合成革主要產品為：運動鞋革、沙發革、休閑鞋革以及手套革等，所有上述產品都具有相同的特征：良好的回彈性。真皮之于合成革較大的一個區別在于其較好的懸垂感。超細纖維合成革的兩大組份為：尼龍6超細纖維和聚氨酯樹脂發泡體，其中尼龍6超細纖維的主要作用為賦予合成革高的物理性能，而聚氨酯發泡體則為合成革提供支撐，并使合成革具有類似于真皮的肉感。恰恰由于聚氨酯較好的回彈性，使得超細纖維合成革喪失了真皮的懸垂感。

服裝革，作為合成革的重要領域之一，懸垂感是其最為重要的參考指標。國內，超細纖維合成革在服裝上的應用幾乎為零，究其根本原因，在于懸垂感的缺失。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本發明的第一個目的是提供一種軟質低回彈耐水解聚氨酯樹脂，使其具有慢回彈、耐水解以及耐熱甲苯等特點。本發明的第二個目的是提供該聚氨酯樹脂的制備方法。本發明的另一目的是提供上述軟質慢回彈耐水解聚氨酯樹脂在超細纖維合成革上的應用，使所制備的超細纖維合成革具有較好的垂感，能夠應用于服裝上。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種聚氨酯樹脂，由以下組分制成，其中各組分質量百分比分別為：多元醇組合物20～24%、小分子擴鏈劑1.1～1.5%、異氰酸酯6.6～8.7%、溶劑66～70%、封端劑0.04～0.05%和助劑0.07～0.16%。

所述多元醇組合物包括聚四氫呋喃二元醇(PTMG)和聚酯二元醇，所述聚酯二元醇為二元酸和二元醇通過高溫脫水縮聚而成的一種線性高分子聚合物，其中四氫呋喃二元醇(PTMG)與聚酯二元醇的含量均不低于多元醇組合物總重量的30%，聚酯二元醇的分子量為1500～3000。其中PTMG的含量不低于組合物總重量的30%，不在范圍內耐水解性能無法達到應用要求；含側鏈的特殊聚酯二元醇的含量不低于組合物總重量的30%，不在范圍內無法滿足低回彈的要求。所述聚酯二元醇為二元酸和二元醇通過高溫脫水縮聚而成的一種線性高分子聚合物，分子鏈兩端均為可與異氰酸酯反應的羥基。

二元酸及二元醇的比例由最終二元醇的分子量的大小或羥值確定。

所述聚酯二元醇的分子量均在1500～3000之間，優選的在1800～2500之間，分子量低于1500，會造成聚氨酯樹脂的耐熱甲苯性能過低，不適應加工工藝，分子量高于3000，會造成聚氨酯樹脂的結晶性過強，手感變硬。

所述多元醇組合物還包括聚碳酸酯二元醇(PCD)、聚己內酯二元醇(PCL)、PTMG/己內酯共聚物(PTCL)以及聚酯多元醇(PE)中的一種或幾種。

所述二元酸為己二酸、丁二酸及分子量低于300的脂肪族或芳香族二元羧酸，所述二元醇為含有一個或多個側鏈且有一個或多個側鏈的碳鏈長度大于2的二元醇。所述二元醇為2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇。

所述小分子擴鏈劑為乙二醇(EG)、所述異氰酸酯為4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、所述封端劑為甲醇、所述助劑為DS-11和NO.10。其中DS-11為陰離子型乳化劑，其作用為加快聚氨酯樹脂的凝固速度，增大凝固后聚氨酯樹脂的泡孔，NO.10為改性有機硅，其作用為：使聚氨酯在加工為超細纖維合成革后，降低聚氨酯樹脂與尼龍6纖維之間的摩擦阻力，增加產品的柔軟度。DS-11和NO.10為市售的通用商品名。

使用含側鏈的二元醇的目的為：