[發(fā)明專利]一種水性聚氨酯自消光樹脂制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711061259.7
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107778439A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 應(yīng)建忠
• 申請（專利權(quán)）人: 永嘉縣信誠科技服務(wù)有限公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/66;C08G18/75
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，尤其關(guān)于一種水性聚氨酯自消光樹脂的制備方法。本發(fā)明適用于皮革和合成革的涂飾劑。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)對于水性聚氨酯涂飾劑消光樹脂的制備方法主要分為兩種：其一為水性聚氨酯涂飾劑的基礎(chǔ)上添加水性消光填料，如氣相二氧化硅等，通過固體顆粒對于光線的漫反射產(chǎn)生的消光效果達(dá)成最終的目的；另一種則是設(shè)計(jì)一種特別的分子結(jié)構(gòu)或乳液顆粒，在干燥過程中因顆粒形態(tài)的變化，以及不同基團(tuán)在這過程中發(fā)生水溶作用，產(chǎn)生粗糙的表面達(dá)到涂膜的消光效果。如專利申請?zhí)枮镃N201110404622.7“消光型合成革用水性聚氨酯涂飾劑”，通過添加1%-10%的消光粉，即氣相二氧化硅，以達(dá)成消光的效果。這種方式制備的消光樹脂，其主要缺點(diǎn)是性能穩(wěn)定性不足，生產(chǎn)制造時(shí)對乳液粒徑分布均一性要求比較高，長時(shí)間存儲時(shí)容易產(chǎn)生沉淀。申請?zhí)朇N201510386759.2的一種反應(yīng)自消光型水性聚氨酯樹脂及其制備方法與應(yīng)用，通過四氫呋喃醚和異氰酸酯聚合，通過二羥甲基成鹽后的基團(tuán)進(jìn)行乳化，以2-[(2-氨乙基)氨基]乙磺酸鈉和水合肼為后擴(kuò)鏈劑，制備一種具有球形結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯乳液。這種球形結(jié)構(gòu)的乳膠粒子在干燥過程中能夠很好保持其球體形狀，其消光效果由水合肼的用量決定。其缺點(diǎn)在于乳膠粒子本身的剛度不夠，在乳化、后擴(kuò)鏈以及干燥的過程中極易因丙酮、水份揮發(fā)等造成微應(yīng)力而造成球形顆粒的變形，從而導(dǎo)致消光效果失效，甚至最終形成高光澤的涂膜。而且，這種制備技術(shù)對于預(yù)聚體的乳化要求極高，生產(chǎn)重復(fù)性差，工業(yè)化的品質(zhì)穩(wěn)定性不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，對樹脂本身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良，制備出“軟核硬殼”結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯樹脂顆粒，形成一種特殊的空心微球結(jié)構(gòu)，并保證這種結(jié)構(gòu)在乳液干燥，尤其是熱干燥過程中具有良好的穩(wěn)定性，并在生產(chǎn)制備過程中降低對乳化操作的技術(shù)要求，使其具有良好的工業(yè)化重復(fù)能力，且消光效果好的水性聚氨酯自消光樹脂制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案，由聚四亞甲基醚二醇、環(huán)烷基脂肪族二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯或4,4'-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的一種或兩種的混合物、二氨基磺酸鹽、水性聚氨酯締合型增稠劑、催化劑、去離子水、1，4-丁二醇或1，6-己二醇中的一種或兩種的混合物、二氨基磺酸鹽為2-[(2-氨乙基)氨基]乙磺酸鈉、至少兩種仲胺類擴(kuò)鏈劑以及水合肼，采用分步反應(yīng)達(dá)到分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；主要是各物質(zhì)采用以下投放比例和工藝步驟：

1) 投料聚四亞甲基醚二醇，分子量為2000，800份入6000L反應(yīng)釜，升溫至115⁰C，抽真空脫水0.5小時(shí)，打開回流冷凝閥，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)；

2）降溫至80⁰C，中速攪拌下，投料100份丁酮、222.4份4,4'-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、0.6份催化劑入以上反應(yīng)釜，反應(yīng)1.5小時(shí)；

3）投料400份丁酮、脂肪族小分?jǐn)U鏈劑18份入以上反應(yīng)釜，80⁰C繼續(xù)反應(yīng)2.0小時(shí)；

4）降溫至60⁰C，中速攪拌下投料丙酮400份，調(diào)整溫度至50⁰C；在分散盤邊緣線速度為12m/s以上高速剪切下，快速加入2-[(2-氨乙基)氨基]乙磺酸鈉親水?dāng)U鏈劑46.4份，然后高速攪拌30分鐘；在30分鐘內(nèi)持續(xù)勻速滴加600份丙酮，以保持反應(yīng)時(shí)的粘度；

5）預(yù)先準(zhǔn)備2.4份仲胺擴(kuò)鏈劑和丙酮200份的混合物，在高速攪拌下投入反應(yīng)釜，并反應(yīng)5分鐘；

6）快速加入2440份冰凍去離子水，高速剪切乳化15分鐘；

7）預(yù)先準(zhǔn)備水合肼3份和去離子水27份的混合物，一次投入以上反應(yīng)釜，高速剪切5分鐘；

8）在中速攪拌下保持冷卻水冷卻，熟化2小時(shí)；

9）熟化后馬上升溫至45⁰C脫除大部分丙酮和丁酮，然后升溫至56⁰C脫除丙酮至要求值；

10）使用去離子水調(diào)整固含量，并用20份水性聚氨酯締合型增稠劑調(diào)整粘度，可加入少量基材潤濕劑或流平劑0.2-0.5份，經(jīng)檢測合格后，按包裝指示用80目過濾網(wǎng)過濾包裝。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是：采用分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和乳膠粒子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制備出“軟核硬殼”結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯樹脂顆粒，形成一種特殊的空心微球結(jié)構(gòu)，摒棄了在水性聚氨酯乳液中添加消光粉的做法，達(dá)到比添加消光粉更為優(yōu)異的自消光效果，避免了添加消光粉引起乳液不穩(wěn)定性等負(fù)面作用；具有乳化穩(wěn)定性好，乳化工藝技術(shù)要求低，產(chǎn)品穩(wěn)定性好，消光效果好等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式