[發(fā)明專利]有機(jī)硅改性水性聚氨酯皮革涂飾劑及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410611121.X
• 申請(qǐng)日: 2014-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN104356342B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐浩;李海濤;廖兵;李朋娟;馬哲;董楠;蔡嘉莉;黃曉琳;梁錦華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市功能高分子材料與精細(xì)化學(xué)品專業(yè)中心
• 主分類號(hào): C08G18/67
• 分類號(hào): C08G18/67;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/61;C08G18/34;C08G18/12;C09D175/14;C09D175/08;C14C11/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司44202
• 代理人: 胡楓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及皮革涂飾劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種有機(jī)硅改性水性聚氨酯皮革涂飾劑及其制備方法。

背景技術(shù)

涂飾是皮革制造過程中的一個(gè)重要工序，涂飾可以增加皮革美觀，保護(hù)皮革，延長使用時(shí)間，提高皮革檔次。在各類涂飾劑中，水性聚氨酯皮革涂飾劑具有無毒安全，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，涂飾時(shí)流平性好，成膜性能好，遮蓋能力強(qiáng)。涂飾后皮革表面光滑，光亮，手感舒適，能大大提高成品革的等級(jí)，得到廣泛應(yīng)用。單組分水性聚氨酯乳液由于分子鏈上的親水性基團(tuán)及本身結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，存在著耐水性、耐溶劑性、耐熱性較差，乳液穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn)，嚴(yán)重限制了其在皮革涂飾劑中的應(yīng)用。

采用丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅改性能夠顯著提高水性聚氨酯的綜合性能。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)有機(jī)硅改性聚氨酯的研究比較多。

例如專利CN 102633983 B公開了一種硅氧烷封端的有機(jī)硅嵌段聚氨酯預(yù)聚體制備方法。該方法中采用端羥基硅油作為擴(kuò)鏈劑，將有機(jī)硅鏈段引入到聚氨酯分子中，但是羥基硅油的反應(yīng)活性低，與聚氨酯相容性差，制備的乳液不穩(wěn)定，且反應(yīng)生成的Si-O-C鍵耐水性較差。

專利CN 103435772 A公開了一種硅烷改性水性聚氨酯的制備方法，通過制備含有活潑氫硅烷偶聯(lián)劑，對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行擴(kuò)鏈交聯(lián)改性，但是由于硅烷偶聯(lián)劑分子量小，在分子中引入的硅氧烷鏈段比較短，改性后水性聚氨酯性能沒有明顯改善，并且硅氧烷基團(tuán)在分子鏈末端，容易斷裂水解，乳液穩(wěn)定性不好。

專利CN 1884335 A的公開了一種聚硅氧烷-聚醚共聚物改性水性聚氨酯的制造方法，利用多異氰酸酯為架橋劑，將過量親水性聚醚、液體聚二甲基硅氧烷三元嵌段共聚，得到共聚物，與多異氰酸酯反應(yīng)，在主鏈上引入聚氨酯和有機(jī)硅。采用逐步聚合工藝，反應(yīng)過程復(fù)雜，能耗大。

專利CN 101225150 A公開了一種水分散有機(jī)硅-聚氨酯嵌段共聚物的合成方法。采用多異氰酸酯與蓖麻油、多元醇反應(yīng)生成預(yù)聚體，然后采用氨烴基聚硅氧烷進(jìn)行擴(kuò)鏈，中和分散制得。此種方法中雖然硅氧烷的添加量可達(dá)70%以上，改性后乳液穩(wěn)定性好，但硅氧烷鏈段柔軟，材料的力學(xué)性能沒有明顯變化，難以滿足皮革涂飾耐磨耐用的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種耐水性強(qiáng)、耐溶劑性好、力學(xué)性能優(yōu)異、工藝簡單且反應(yīng)過程容易控制的有機(jī)硅改性水性聚氨酯皮革涂飾劑。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還在于，提供一種制備上述有機(jī)硅改性水性聚氨酯皮革涂飾劑的方法，所述制備方法簡單、適合工業(yè)化應(yīng)用。

為達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供了一種有機(jī)硅改性水性聚氨酯皮革涂飾劑，其以重量份計(jì)的主要原料配方如下：

聚醚多元醇 30~50

異氰酸酯 10~30

蓖麻油 1~8

端羥烴基聚二甲基硅氧烷 0.1~11

催化劑 0.01~1

親水性擴(kuò)鏈劑 1~10

有機(jī)溶劑 5~25

成鹽劑 1~5

小分子擴(kuò)鏈劑 1~3

去離子水 120~250。

作為上述方案的改進(jìn)，所述聚醚多元醇為聚乙二醇、聚四氫呋喃二醇、聚丙二醇中的一種或組合；

所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或組合；

所述催化劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫中的一種或組合；

所述親水性擴(kuò)鏈劑為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸中的一種或組合；

所述有機(jī)溶劑為N-甲基吡咯烷酮， N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮中的一種或組合；

所述成鹽劑為三乙醇胺、三乙胺中的一種或組合；

所述小分子擴(kuò)鏈劑為己二胺、乙二胺、丙二醇或1,4-丁二醇中的一種或組合。

作為上述方案的改進(jìn)，所述蓖麻油的羥值為79~185mgKOH/g；

所述聚醚多元醇為聚丙二醇，分子量為1000~2000；

所述親水性擴(kuò)鏈劑為二羥甲基丙酸；

所述異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯；

所述異佛爾酮二異氰酸酯中異氰酸酯基與聚丙二醇、二羥甲基丙酸、蓖麻油中羥基的摩爾比為1.3~1.7:1。

作為上述方案的改進(jìn)，所述端羥烴基聚二甲基硅氧烷的分子結(jié)構(gòu)式為：

其中n=1~5。

作為上述方案的改進(jìn)，所述皮革涂飾劑的固含量為25~35%。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種制備上述有機(jī)硅改性水性聚氨酯皮革涂飾劑的方法，包括：