[發明專利]一種陽離子水性聚氨酯皮革固色劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201911242481.6
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110951040B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 馬賀偉
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: C08G18/75
• 分類號: C08G18/75;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/50;C08G18/18;D06P5/08;D06P3/32
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了一種陽離子水性聚氨酯皮革固色劑及其制備方法，屬于皮革加工技術領域。該制備方法具體包括如下步驟：將二元醇醚和多異氰酸酯在60～65℃反應2～3小時后，降溫至45～55℃得預聚體；向其中滴加親水擴鏈劑與溶劑混合的溶液，然后在55～65℃下保溫反應1～1.5小時得到中間產物；再將中間產物注入含有中和劑的去離子水中，高速剪切乳化后，即得到皮革固色用的陽離子水性聚氨酯。本發明制備出的固色劑即有效解決了皮革染色過程中染料吸收率低、革坯色牢度差的問題，又能減少廢液中染料的排放量，適于推廣與應用。

技術領域

本發明涉及皮革固色技術領域，具體公開了一種陽離子水性聚氨酯皮革固色劑及其制備方法。

背景技術

染色是皮革加工中必不可少的工序，其中屬于陰離子類的直接染料和酸性染料是皮革染色時最常用的染料，其依靠氫鍵、范德華力等次級鍵及離子鍵與皮革纖維結合。但這種結合能力較弱，容易導致染色后的皮革濕擦牢度較差，出現掉色及沾色現象，從而影響皮革的外觀和質量。另外，染料與皮革纖維間較弱的作用力也容易導致染料不能被吸收完全，殘留于染色廢液中，這不僅造成了染料的浪費，也使皮革染色廢水成為高色度、高COD的污染物。

為了提高染色后皮革的色牢度和染料的吸收率，皮革加工過程中通常在染浴中加入甲酸，使染料以不溶于水的色素酸形式沉積在皮革纖維上。但實踐表明，該方式無法促進染料的完全吸收，且皮革色牢度易受到pH等環境條件的影響，皮革色牢度難以達到很高的等級。基于此，高吸收染色/固色技術被列為皮革行業提升產品質量及實現清潔化制革生產的關鍵技術之一(王康建等.基于技術預見的生態制革關鍵技術的探討,中國皮革,2013,13:45-50)，對應的固色劑也成為行業關注的重點，相關產品成為研發的熱點。

在固色劑領域中，陽離子聚氨酯被認為極具有潛力的一類固色劑產品。已有的文獻中(崔璐等.聚氨酯皮革固色劑的應用性能研究,皮革科學與工程, 2016,6:29-33)以異佛爾酮二異氰酸酯、月桂胺聚氧乙烯醚和N-甲基二乙醇胺作為原料，合成了一種陽離子聚氨酯固色劑，該產品在改善皮革色牢度、提升染料吸收方面顯示出良好的效果。然而該產品合成過程中采用丙酮，導致生產過程有一定的污染，而且產品的固含量(25％)偏低，致使固色時產品用量大，不易被企業所接受。

本發明基于目前皮革用固色劑產品現狀，采用清潔化的合成路線，以脂環族多異氰酸酯、中等分子量的二元醇和N-甲基二乙醇胺為主要原料，制備出固色效果好、固含量高的陽離子水性聚氨酯分散體，該產品在提升皮革的干濕擦色牢度以及提高染料吸收率方面效果明顯，可為高吸收染色/固色技術在皮革企業的實施提供產品支持。

發明內容

為克服上述技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種陽離子水性聚氨酯皮革固色劑及其制備方法，解決皮革染色后染料吸收不完全、產品色牢度差的問題，以及克服水性聚氨酯固色劑生產過程中產生的有機溶劑污染問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種陽離子水性聚氨酯皮革固色劑及其制備方法，所述方法依次包括以下步驟：二元醇與多異氰酸酯的預聚、預聚體的擴鏈、擴鏈后產物的中和及乳化；具體步驟如下：

(1)將多異氰酸酯、二元醇在催化劑的作用下進行聚合反應，得到預聚體；

(2)向所述預聚體中滴加親水擴鏈劑N-甲基二乙醇胺與溶劑混合的溶液進行擴鏈反應，得到中間產物；

(3)中和所述中間產物，并剪切乳化得到陽離子水性聚氨酯皮革固色劑。

優選的，所述二元醇為非離子二元醇-N120和聚四氫呋喃二醇-650，且所述非離子二元醇-N120與所述聚四氫呋喃二醇-650的質量比為(10～13)：1；所述催化劑為月桂胺聚氧乙烯醚-1805。

其中所述非離子二元醇-N120與所述聚四氫呋喃二醇-650的分子結構式如下：