[發(fā)明專利]一種防水透濕的水性聚氨酯樹脂、其制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010000521.2
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN113061227B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓克;于麗;王少鵬;孫少文;紀學(xué)順;晉云全;王震;周操
• 申請（專利權(quán)）人: 萬華化學(xué)集團股份有限公司;萬華化學(xué)（寧波）有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/34;C08G18/32;C08G18/12;D06N3/14
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本發(fā)明涉及一種防水透濕的水性聚氨酯樹脂、其制備方法及應(yīng)用。該水性聚氨酯樹脂由包括以下組分的反應(yīng)制備而成A)多異氰酸酯、B)聚醚多元醇、C)氨基化合物、D)二羥基羧酸和E)小分子二元醇。本發(fā)明提供的水性聚氨酯樹脂是一種水溶型聚氨酯樹脂，合成工藝簡單、施工方便、成膜較好和具有較高的水蒸氣透過率，且聚氨酯聚合物結(jié)構(gòu)中含有的苯硼酸單元能使防水透濕膠在布基材表面有良好的附著、較高的靜水壓值和耐水洗性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂覆型防水透濕織物用水性聚氨酯樹脂領(lǐng)域，具體涉及一種防水透濕的水性聚氨酯樹脂、其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

防水透濕織物(Waterproof Breathable Fabrics，簡稱WBFs)，是一種能使人體蒸發(fā)的汗液形成的水蒸氣透過，而外界液態(tài)水難以透過織物的功能性織物，既能防水又能透濕，且使人體感舒適，廣泛應(yīng)用于戶外服裝、帳篷和鞋包領(lǐng)域。

防水透濕織物通常包括涂覆型防水透濕織物、層壓復(fù)合型防水透濕織物和微/多孔結(jié)構(gòu)防水透濕織物。層壓復(fù)合型防水透濕織物施工繁瑣，微/多孔結(jié)構(gòu)防水透濕織物在使用時孔結(jié)構(gòu)堵塞造成透濕性降低，而涂覆型防水透濕織物加工簡單且性能穩(wěn)定，是當下防水透濕織物的主要發(fā)展方向。

CN 101864671 B公開了一種溶劑型聚氨酯樹脂，由多異氰酸酯、親水聚醚二醇、疏水且結(jié)晶性聚酯二醇和小分子三醇等反應(yīng)得來，涂覆于織物形成的防水透濕織物，靜水壓值可以達到10000mm水柱以上，水蒸氣透過率值可以達到4000g/m²/24h。

CN 103649153 B公開了一種透濕防水材料用聚氨酯樹脂及其組合物，制備聚氨酯樹脂的反應(yīng)物包含一種由偏苯三酸酐與環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物二醇反應(yīng)生成半酯后再跟環(huán)氧丙烷反應(yīng)生成的高官能度的醇酯多元醇，涂布成膜后靜水壓值能達到20000mm水柱以上，水蒸氣透過率值能達到10000g/m²/24h以上。

上述專利文獻中，聚氨酯樹脂及組合物中都用到大量的可揮發(fā)性有機溶劑，有機溶劑用量甚至達到60重量％(以組合物的量為100重量％計)以上，嚴重危害施工人員的身體健康，同時可能危害織物穿戴者或使用者的，而且對于環(huán)境造成了污染。為了減少甚至消除樹脂組合物中的有機溶劑，業(yè)內(nèi)已經(jīng)開始開發(fā)用于防水透濕織物的水性聚氨酯樹脂。

CN 101613457 A公布了一種吸氣性水性聚氨酯樹脂，在聚氨酯主鏈和/或側(cè)鏈中含有能導(dǎo)濕透氣的大量乙氧基，并且尤其比較了側(cè)鏈含聚氧化乙烯的多元醇含量對透濕的影響，水蒸氣透過率值達1000g/m²/24h。

CN 101883803 B公布了一種親水性樹脂，包含第1水性樹脂和第2水性樹脂。其中，第1水性樹脂由聚氧化乙烯二醇與含聚氧化乙烯側(cè)鏈的二醇(多異氰酸酯和聚乙二醇單甲醚調(diào)制得到)和二異氰酸酯反應(yīng)得來；第2水性樹脂由聚酯/聚碳二醇與含聚氧化乙烯側(cè)鏈的二醇和二異氰酸酯反應(yīng)得來，兩種水性聚氨酯樹脂然后共混得到親水性樹脂，并且成膜后具有5000g/m²/24h以上的透濕量。

前述不使用有機溶劑的聚氨酯水性分散體包含大量的親水基團例如乙氧基單元的聚氧化乙烯醇，聚氨酯樹脂中含有較高含量的聚乙氧基會使得其在水中易于發(fā)生凝膠，或者導(dǎo)致聚氨酯分散體的粘度升高以致于固含量降低，從而使形成的涂層較薄以致于防水性不夠。

CN 109134804 A公開了一種水性聚氨酯分散體，通過引入星形結(jié)構(gòu)的多官能度聚醚多元醇，使聚氨酯水性分散體既包含大量的親水基團，又不會使聚氨酯水性分散體的粘度過高，高官能度的聚醚多元醇提高了涂層的交聯(lián)密度和強度，靜水壓值可達7000mm水柱，水蒸氣透過率值高于10000g/m²/24h。但是該水性聚氨酯分散體固含量也較低，在使用該水性聚氨酯分散體成膜時，需要外加增稠劑調(diào)至高粘施工，既增加了成本又增加了工藝的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容