[發明專利]一種合成革用聚氨酯樹脂、吸水透濕可降解合成革及其制備方法

在審

• 申請號: 202111201826.0
• 申請日: 2021-10-15
• 公開（公告）號: CN114044872A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 張大華;刁春莉;江平;翟素娟
• 申請（專利權）人: 旭川化學（蘇州）有限公司
• 主分類號: C08G18/44
• 分類號: C08G18/44;C08G18/66;C08G18/32;D06N3/00;D06N3/14
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 賴婉婷

本發明涉及一種合成革用聚氨酯樹脂、吸水透濕可降解合成革及其制備方法，該聚氨酯樹脂的原料配方包括異氰酸酯、多元醇組分和溶劑，多元醇組分是使聚碳酸酯與小分子多元醇和高分子多元醇在催化劑的存在下進行酯交換反應制備得到，其中，聚碳酸酯是通過二氧化碳與環氧化合物反應制得。本發明通過使聚碳酸酯、小分子多元醇和高分子多元醇進行酯交換反應，制備得到共混的多元醇組分，兼具聚碳酸酯的剛性與高分子多元醇的柔性特征，并將其應用于合成革用聚氨酯樹脂中，使得制備得到的合成革具有慢回彈效果及良好的手感。同時制備出的合成革具有吸水透濕性，合成革制品穿著廢棄后埋藏在土壤中，能夠被土壤中的微生物進行生物降解性，不會造成環境污染。

技術領域

本發明屬于合成革技術領域，具體涉及一種合成革用聚氨酯樹脂、吸水透濕可降解合成革及其制備方法。

背景技術

傳統的聚氨酯合成革主要由聚酯、聚醚多元醇組成，極少數情況下會使用聚己內酯與聚碳酸酯多元醇。常用的聚酯多元醇具有優良的抗油性、優異的粘結性能、拉伸強度高及耐溫性好等特征，但是其耐水解性能差。而聚醚多元醇則具有良好的耐水解性能，但是其粘結性能較差、拉伸強度較低，且在紫外線下容易被氧化。因為生產普通聚酯與聚醚多元醇的成本更低，使得它們在聚氨酯材料領域應用范圍更廣，但是它們能產生的效益是有限的。聚碳酸酯多元醇作為聚酯與聚醚多元醇的替代產品，具有優異的水解穩定性、好的耐化學性能、使用壽命長、熱穩定性好且機械性能較佳。但是聚碳酸酯多元醇的生產成本比聚醚與聚酯多元醇高，因此其主要被用于汽車、皮革及鞋材等高檔領域。

傳統的聚碳酸酯多元醇主要源于石油工業，即使用芳香族或脂肪族二元醇與劇毒的光氣縮合，然后進行酯交換形成。市售的聚氨酯樹脂使用的幾乎全是石油基多元醇，不具可持續發展性。市售的聚氨酯合成革手感、紋理、使用壽命及抗老化性受到消費者的廣泛歡迎，但其存在著慢回彈效果較真皮欠缺、吸水透濕性較差、不能生物降解的缺陷。吸水透濕性差使得人體排出的汗水仍集聚在皮膚表面，容易滋生細菌，不僅穿著不舒適而且容易感染濕疹等皮膚疾病。聚氨酯合成革產品棄用后如果不能被微生物降解，就如同塑料造成白色污染，嚴重威脅著人體健康，同樣不具有可持續發展性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足提供一種慢回彈效果好、吸水透濕性好且可生物降解的合成革用聚氨酯樹脂及其制備方法。

本發明的第二目的還提供一種吸水透濕可降解的合成革及其制備方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種溶劑型聚氨酯樹脂，其原料配方包括異氰酸酯、多元醇組分和溶劑，所述多元醇組分是使聚碳酸酯與小分子多元醇和高分子多元醇在催化劑的存在下進行酯交換反應制備得到，其中，所述聚碳酸酯是通過二氧化碳與環氧化合物反應制得。

所述環氧化合物選自環氧乙烷、環氧丙烷、1,2-環氧丁烷。

在本發明的一些實施方式中，所述聚碳酸酯選自聚碳酸亞乙酯、聚碳酸亞丙酯、聚碳酸亞丁酯，其數均分子量為800～1500。

本發明中，所述聚碳酸酯以CO₂和環氧化合物為原料合成的一種完全可降解的環保型材料，具有綠色環保特性，符合聚氨酯材料可持續發展特性。

在本發明的一些實施方式中，所述聚碳酸酯、小分子多元醇、高分子多元醇三者的投料質量比為6.6～10:0.53～1:6～8。優選地，所述聚碳酸酯、小分子多元醇、高分子多元醇三者的投料質量比為10～15:1:8～13。進一步優選地，所述聚碳酸酯與高分子多元醇的質量比為1.1～1.25:1。

在本發明的一些實施方式中，所述小分子多元醇選自新戊二醇、1.6-己二醇、乙二醇。所述小分子多元醇的加入有助于酯交換反應的進行。