聚丙烯酸酯改性聚氨酯水性高耐水壓塗層乳液及製備方法

2023-06-27 07:01:26

專利名稱：聚丙烯酸酯改性聚氨酯水性高耐水壓塗層乳液及製備方法
技術領域：
本發明涉及一種紡織品塗層用聚丙烯酸酯改性聚氨酯水性高耐水壓塗層乳液及製備方法，特別是涉及一種手感柔軟、耐寒優、牢度佳、耐水壓高的聚丙烯酸酯改性聚氨酯水性高耐水壓塗層乳液及製備方法。
背景技術：
目前市場上的紡織品用高耐水壓塗層膠/乳液，大部分為溶劑型塗層膠，溶劑型各項性能均好，但使用過程中會排出甲苯、DMF等有害物質，對環境造成汙染和對人體造成傷害。用於紡織品耐水壓的水性聚氨酯乳液，其優點是耐低溫、耐溶劑性好，具有良好彈性和柔韌性，但是耐水性較差，水洗牢度差，機械強度低，耐摩性差。用於紡織品耐水壓的聚丙烯酸酯乳液，其優點表現為機械強度高，耐黃變、耐老化、耐水性好，但是耐溶劑、耐寒性差。 現有用於紡織品耐水壓的水性聚氨酯乳液和聚丙烯酸酯乳液綜合性能並不理想，不能滿足手感、耐寒、牢度、水壓等多項綜合性能的需求。目前未見有用於紡織品的聚丙烯酸酯改性聚氨酯水性高耐水壓塗層乳液技術公開。

發明內容
本發明的目的是提供一種紡織品用聚丙烯酸酯改性聚氨酯水性高耐水壓塗層乳液及製備方法，特別是提供一種手感柔軟，耐寒性、耐溶劑性、牢度好，耐水壓高的聚丙烯酸
酯改性聚氨酯水性塗層乳液及製備方法。
原料重量配比
A、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)45-100
B、二羥甲基丁酸(DMBA)5-10
C、聚丁二烯二元醇(分子量1000—5000)30-60
D、新戊二醇6-15
E、異佛爾酮二胺9-20
F、三乙胺3-8
G、去離子水170-400
H、苯乙烯10-30
I、丙烯酸丁酯30-50 J、甲基丙烯酸羥乙酯3-10
K、引發劑0.1-1.0
引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉其中之一或兩種混合使用。
本發明聚丙烯酸酯改性聚氨酯水性高耐水壓塗層乳液製備方法 原料重量配比如前所述； 製備方法
將異佛爾酮二異氰酸酯(A)、二羥甲基丁酸(B)、聚丁二烯二元醇(C)、新戊二醇(D)加入反應釜中，升溫70 - 100°C反應3小時，然後降溫到40 - 60°C後，加入丙烯酸丁酯(I)、 苯乙烯(H)、甲基丙烯酸羥乙酯(J)，並在40 - 60°C保溫攪拌1小時，然後加入三乙胺(F) 在40 — 60°C反應0.5 — 1小時，加入去離子水(G)高速分散20分鐘，加入異佛爾酮二胺 (E)在40 — 60°C反應2— 3小時，升溫至70— 80°C開始滴定引發劑⑷的水溶液，2 — 2. 5 小時滴完，然後80 - 85°C保溫1小時，降溫至40士5°C放料，得產品。產品化學指標如下 外觀白色乳液離子性陰
PH 值9 士 1 含固量45士洲
本發明聚丙烯酸酯改性聚氨酯水性高耐水壓塗層乳液生產簡單方便，固含量45%，手感柔軟，耐寒性、耐溶劑性、牢度好，耐水壓高，水性環保。本發明通過選擇具有環狀結構的異佛爾酮二異氰酸酯活性基團，並且兩個活性異氰酸酯基團反應速度不同，反應平穩，合成過程中環狀結構穩定，形成高聚物後仍能存在， 此結構可以增加產品的剛性，彈性好，耐水、耐磨性能得到增強，改善牢度、耐水壓；本發明採用有側鏈甲基的原料新戊二醇，可增加產品分子間斥力，產生位阻，提高了耐水、耐溶劑、 耐磨性能，提高耐洗牢度；選用陰離子親水基團二羥甲基丁酸，其長鏈丁酸耐水性、親水性好，可以使乳液穩定性得到進一步提高，滲透性好，與布面的結合牢度好，耐洗性好；選用異佛爾酮二胺擴鏈劑參與擴鏈得到水性聚氨酯是聚氨酯一脲乳液(分散液)，聚氨酯一脲比純聚氨酯有更大的內聚力和粘接力，脲鍵的耐水性比氨酯鍵好，能改善幹、溼牢度。選用含有雙鍵的聚丁二烯二元醇作為原料，可以有效的與丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羥乙酯共聚達到改性的目的同時聚丁二烯二元醇提供柔順鏈斷，增加耐寒性能。丙烯酸丁酯對柔軟及耐寒性有貢獻，苯乙烯聚水性好，對合成的乳液耐水壓有貢獻，甲基丙烯酸羥乙酯作為交聯單體提高牢度及耐水壓。本發明合成中選用了帶有雙鍵的聚丁二烯二元醇作為原料形成橋梁，該原料即能同異氰酸酯基團反應又能與丙烯酸單體反應，達到了聚丙烯酸酯改性聚氨酯的目的，該產品工藝簡單，容易實現，具有良好的工藝實施性。該乳液各項性能達到最優，優於未改性的產品，同時，水性環保無汙染。
具體實施例方式實施例1
原料重量配比
(A)異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI) 50、(B) 二羥甲基丁酸(DMBA) 6、(C)聚丁二烯二元醇 (分子量2000)40、(D)新戊二醇6、(E)異佛爾酮二胺6、(F)三乙胺4、(G)去離子水311、 (H)苯乙烯15、⑴丙烯酸丁酯50、(J)甲基丙烯酸羥乙酯3、⑷過硫酸胺0.5 ； 製備方法
將異佛爾酮二異氰酸酯(A)、二羥甲基丁酸(B)、聚丁二烯二元醇(C)、新戊二醇(D)加入反應釜中，升溫70 - 100°C反應3小時，然後降溫到40 - 60°C後，加入丙烯酸丁酯(I)、 苯乙烯(H)、甲基丙烯酸羥乙酯(J)，並在40 - 60°C保溫攪拌1小時，然後加入三乙胺(F)在40 — 60°C反應0.5 — 1小時，加入去離子水(G)高速分散20分鐘，加入異佛爾酮二胺 (E)在40 — 60V反應2—3小時，升溫至70-80°C開始滴定引發劑(K)的水溶液，2—2. 5小時滴完，然後80 - 85°C保溫1小時，降溫至40士5°C放料，得產品。本實施例產品由於原料配比中丙烯酸丁酯用量較大，手感柔軟。實施例2
原料重量配比(A)異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)70、(B) 二羥甲基丁酸(DMBA)7、(C) 聚丁二烯二元醇(分子量3000) 50、(D)新戊二醇6、(E)異佛爾酮二胺8、(F)三乙胺4. 8、 (G)去離子水MO、(H)苯乙烯30、⑴丙烯酸丁酯40、(J)甲基丙烯酸羥乙酯5、⑷過硫酸鉀0.8 ；製備方法同實施例1，得產品。該實施例產品由於原料配比中苯乙烯用量較大，耐水壓高、耐洗性好。實施例3
原料重量配比(A)異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI) 70, (B) 二羥甲基丁酸(DMBA) 10、(C) 聚丁二烯二元醇(分子量1000) 30、(D)新戊二醇6、(E)異佛爾酮二胺5. 5、(F)三乙胺6. 8、 (G)去離子水231、(H)苯乙烯15、(I)丙烯酸丁酯50、(J)甲基丙烯酸羥乙酯10、(K)過硫酸鉀0. 5 ；製備方法同實施例1，得產品。該實施例產品由於原料組份中二羥甲基丁酸用量較大，產品親水性較強，乳液狀態好，穩定性好；甲基丙烯酸羥乙酯用量較大，交聯度增強，牢度最佳。實施例4
原料重量配比(A)異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)80、(B) 二羥甲基丁酸(DMBA)8、(C)聚丁二烯二元醇(分子量5000)60、(D)新戊二醇8、(E)異佛爾酮二胺7. 5、(F)三乙胺5. 5、 (G)去離子水沈5、(H)苯乙烯20、⑴丙烯酸丁酯30、(J)甲基丙烯酸羥乙酯5、⑷過硫酸鈉0.6 ；製備方法同實施例1，得產品。該實施例產品由於原料組份選用分子量較大的聚丁二烯二元醇，手感柔軟，耐寒性優。實施例5
原料重量配比(A)異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)70、(B) 二羥甲基丁酸(DMBA)9、(C)聚丁二烯二元醇(分子量4000)60、(D)新戊二醇6、(E)異佛爾酮二胺7. 3、(F)三乙胺6. 1、 (G)去離子水255、(H)苯乙烯10、⑴丙烯酸丁酯50、(J)甲基丙烯酸羥乙酯3、⑷過硫酸鈉0.6 ；製備方法同實施例1，得產品。該實施例產品由於原料組份選用分子量較大的聚丁二烯二元醇且配比佳；丙烯酸丁酯用量較大，手感柔軟，耐寒性優。本發明聚丙烯酸酯改性聚氨酯水性高耐水壓塗層乳液使用方法將本發明產品用增稠劑一汽巴增稠劑PTF增稠，粘度達到3000 士 100釐泊(25 °C )，然後用塗層機在面料上塗層，150-165°C烘乾2分鐘。本發明實驗結果如下
1、面料190T滌絲紡63DX63D
權利要求
1.聚丙烯酸酯改性聚氨酯水性高耐水壓塗層乳液製備方法，其特徵是原料重量配比A、異佛爾酮二異氰酸酯45-100B、二羥甲基丁酸5-10C、聚丁二烯二元醇，分子量1000—5000 ； 30-60D、新戊二醇6-15E、異佛爾酮二胺9-20F、三乙胺3-8G、去離子水170-400H、苯乙烯10-30I、丙烯酸丁酯30-50 J、甲基丙烯酸羥乙酯 3-10K、引發劑0.1-1.0製備方法將異佛爾酮二異氰酸酯(A)、二羥甲基丁酸(B)、聚丁二烯二元醇(C)、新戊二醇(D)加入反應釜中，升溫70 - 100°C反應3小時，然後降溫到40 - 60°C後，加入丙烯酸丁酯(I)、 苯乙烯(H)、甲基丙烯酸羥乙酯(J)，並在40 - 60°C保溫攪拌1小時，然後加入三乙胺(F) 在40 — 60°C反應0.5 — 1小時，加入去離子水(G)高速分散20分鐘，加入異佛爾酮二胺 (E)在40 — 60°C反應2— 3小時，升溫至70— 80°C開始滴定引發劑⑷的水溶液，2— 2. 5 小時滴完，然後80 - 85°C保溫1小時，降溫至40士5°C放料，得產品。
2.根據權利要求1所述的紡織品用聚丙烯酸酯改性聚氨酯水性高耐水壓塗層乳液製備方法，其特徵是引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉其中之一或兩種混合使用。
3.權利要求1方法所得產品。
全文摘要
本發明紡織品用聚丙烯酸酯改性聚氨酯水性高耐水壓塗層乳液製備方法，採用原料為異佛爾酮二異氰酸酯、二羥甲基丁酸、聚丁二烯二元醇、新戊二醇、異佛爾酮二胺、三乙胺、去離子水、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、引發劑製備。其生產簡單方便，固含量45%，手感柔軟，耐寒性、耐溶劑性、牢度好，耐水壓高，水性環保。
文檔編號C08G18/65GK102399348SQ20111031601
公開日2012年4月4日 申請日期2011年10月18日 優先權日2011年10月18日
發明者嚴欣寧, 劉傑, 唐麗, 孫海娥, 李剛, 楊文堂, 樊麗君, 榮星 申請人:遼寧恆星精細化工有限公司