一種超軟質高彈性耐水解高剝離的溼式聚氨酯樹脂及其製備方法
2023-05-16 07:22:46 1
一種超軟質高彈性耐水解高剝離的溼式聚氨酯樹脂及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種超軟質高彈性耐水解高剝離的溼式聚氨酯樹脂及其製備方法，由下述原料按重量份製備而成：異氰酸酯、多元醇化合物、擴鏈劑、抗氧劑、反應終止劑甲醇、催化劑，添加量為多元醇化合物質量的0.001-0.05%；所述多元醇化合物的數均分子量為1000-3000；所述多元醇化合物由聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚烯多元醇按質量比為1∶0.8-1.2∶0.1-0.3組成；所述異氰酸酯中異氰酸根與多元醇化合物和擴鏈劑中的羥基總摩爾比為0.9-1∶1；所述多元醇化合物和擴鏈劑的摩爾比為1∶1.3-1.7。本發明聚氨酯樹脂較大改善和提高了軟質樹脂不能兼顧高彈性和高剝離強度的問題，產品經久耐用，具有市場競爭力。
【專利說明】一種超軟質高彈性耐水解高剝離的溼式聚氨酯樹脂及其制 備方法
[0001]
【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種聚氨酯樹脂，具體涉及一種超軟質高彈性耐水解高剝離的溼式聚 氨酯樹脂及其製備方法。
[0003]
【背景技術】
[0004] 由於真皮資源有限，價格高，無法滿足日益增長的市場需求。而聚氨酯合成革產品 原料來源廣泛，價格便宜，加工性能好，已經達到或超過天然皮革的特性，完全滿足人們的 生活追求。而聚氨酯合成革產品原料來源廣泛，價格便宜，加工性能好，可以滿足人們的生 活追求。聚氨酯樹脂在合成革方面的應用主要體現在服裝、箱包、鞋、家具、汽車等多個領 域，近年來革用聚氨酯樹脂的發展速度越來越快，面對市場需求的逐漸加大，對其也提出更 高的要求， 目前，男女皮鞋、運動鞋市場逐步向穿著舒適性的方向發展，質地柔軟、彈性好、耐用性 能優的產品最受消費者的歡迎。然而，現有聚氨酯樹脂很難兼顧模量低、彈性好、強度高這 三個特點。
[0005]
【發明內容】
[0006] 本發明旨在提供一種超軟質高彈性耐水解高剝離的溼式聚氨酯樹脂及其製備方 法，提高軟質聚氨酯樹脂的彈性、強度和耐水解性能。
[0007] 本發明解決技術問題採用如下技術方案： 一種超軟質高彈性耐水解高剝離的溼式聚氨酯樹脂，由下述原料按重量份製備而成： 異氰酸酯 多元醇化合物 擴鏈劑 抗氧劑 反應終止劑甲醇 有機錫類或有機鉍類催化劑，添加量為多元醇化合物質量的〇. 001-0. 05% ; 所述多元醇化合物的數均分子量為1000-3000 ; 所述多元醇化合物由聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚烯多元醇按質量比為 1:0. 8-1. 2:0. 1-0. 3 組成； 所述聚酯多元醇的分子量為2000,其是由己二酸4000kg、乙二醇或1，4-丁二醇 2500kg，催化劑鈦酸異丙酯0. 4 kg製備而成； 所述異氰酸酯中異氰酸根與多元醇化合物和擴鏈劑中的羥基總摩爾比為0. 9-1:1 ; 所述多元醇化合物和擴鏈劑的摩爾比為1:1. 3-1. 7。
[0008] 進一步，所述異氰酸酯為4, 4'-二苯基甲烷二異氰酸酯。
[0009] 所述聚酯多元醇為官能度為2的己二酸系聚酯多元醇； 所述聚醚多元醇為官能度為2的聚四氫呋喃多元醇或聚氧化丙烯多元醇； 所述聚烯多元醇為官能度為2的聚丁二烯多元醇。
[0010] 所述擴鏈劑為乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇中的一種或兩種，其中兩種混合 使用是按摩爾比為〇. 1 :1~1〇 :1進行混合。
[0011] 所述抗氧劑為四（β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸）季戊四醇酯(抗氧劑 1-1010)、2,2'-亞甲基雙（4-甲基-6-叔丁基苯酚）（抗氧劑2246)。
[0012] 本發明的另一個發明目的是提供一種上述的超軟質高彈性耐水解高剝離的溼式 聚氨酯樹脂的製備方法，步驟如下： 1) 先將佔多元醇化合物總質量的60%和抗氧劑加入有機溶劑中，形成固含量為20-30% 的溶液；攪拌均勻後加入佔異氰酸酯總質量的20%-25%於45-50°C反應1-2小時；然後將餘 下的多元醇化合物加入繼續反應1-2小時後，再加入佔異氰酸酯總質量的15%-20%，使多元 醇化合物中羥基與二異氰酸酯中異氰酸根的摩爾比1 :1. 5 ;最後於55-65°C反應得到固含 量為45-55%、粘度為30-80 Pa · s /75°C的預聚物； 2) 向預聚物中加入擴鏈劑、餘量異氰酸酯及有機錫類或有機鉍類催化劑，攪拌均勻後， 於75-85°C繼續反應2-5h，在反應的過程中隨著體系粘度的增加不斷補充有機溶劑使得最 終粘度控制在80-120Pa · s/25°C，反應完成後加入反應終止劑甲醇即得聚氨酯樹脂。
[0013] 進一步，所述多元醇化合物、異氰酸酯、擴鏈劑的含水率均小於500ppm。
[0014] 所述有機溶劑優選Ν，Ν'-二甲基甲醯胺（DMF)。
[0015] 通過上述配方製得的溼式聚氨酯樹脂應用於合成革生產，製成的革製品具有彈性 好、剝離強度高、耐水解性能好的特點。
[0016] 本發明聚氨酯樹脂較大改善和提高了軟質樹脂的彈性、剝離強度和耐水解方面的 物性，產品經久耐用，產品檔次高，具有市場競爭力。
[0017] 有益效果： 1、 本發明的預聚反應溫度低，從而保證了分子鏈段均一性； 2、 本發明的第一步預聚反應中採用分批次將MDI加入，使預聚有較為明顯的兩段不同 性能的結晶。
[0018] ，量3、本發明中多元醇化合物由聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚烯多元醇按質量比 為1:0. 8-1.2:0. 1-0. 3組成；並且聚酯多元醇是由己二酸4000kg、乙二醇或1，4_ 丁二醇 2500kg，催化劑鈦酸異丙酯0. 4 kg製備而成，使製備的樹脂產品在成本、性能等方面綜合優 勢，具有剝離強度高、耐水解性能好，且手感豐滿等特點。
[0019]
【具體實施方式】
[0020] 為使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合
【具體實施方式】，進一步闡述本發明。
[0021] 下面實施例中各組份分別如下： EG為乙二醇； BG 為 1，4- 丁二醇； 所述多元醇化合物由聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚烯多元醇按質量比為 1:0. 8-1. 2:0. 1-0. 3組成；其中SP-1為分子量為2000的己二酸系聚酯多元醇； PPG-UPPG-2分別為分子量為1000、2000的聚氧化丙烯二元醇； PTMG-UPTMG-2分別為分子量為1000、2000的聚四氫呋喃二元醇； HTPB-UHTPB-2分別為分子量為1000、2000的聚丁二烯二元醇； 抗氧劑1-1010為市售抗氧劑，全名為四[β-(3, 5-二叔丁基-4羥基苯基）丙酸]季 戊四醇酯； MDI為4, 4'-二苯基甲烷二異氰酸酯； 有機鉍為反應催化劑，其中有機鉍的環保性優於有機錫為行業內共知； DMF為溶劑Ν，Ν'-二甲基甲醯胺，甲醇為反應終止劑。
[0022] 實施例1 : 原料及配比：
【權利要求】
1. 一種超軟質高彈性耐水解高剝離的溼式聚氨酯樹脂，其特徵在於：由下述原料按重 量份製備而成： 異氰酸酯 多元醇化合物 擴鏈劑 抗氧劑 反應終止劑甲醇 有機錫類或有機鉍類催化劑，添加量為多元醇化合物質量的0. 001-0. 05% ; 所述多元醇化合物的數均分子量為1000-3000 ; 所述多元醇化合物由聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚烯多元醇按質量比為 1:0. 8-1. 2:0. 1-0. 3 組成； 所述聚酯多元醇的分子量為2000,其是由己二酸4000kg、乙二醇或1，4-丁二醇 2500kg，催化劑鈦酸異丙酯0. 4 kg製備而成； 所述異氰酸酯中異氰酸根與多元醇化合物和擴鏈劑中的羥基總摩爾比為〇. 9-1:1 ; 所述多元醇化合物和擴鏈劑的摩爾比為1:1. 3-1. 7。
2. 根據權利要求1所述的聚氨酯樹脂，其特徵在於：所述異氰酸酯為4, 4'-二苯基甲 烷二異氰酸酯。
3. 根據權利要求1所述的聚氨酯樹脂，其特徵在於：所述聚酯多元醇為官能度為2的 己二酸系聚酯多元醇； 所述聚醚多元醇為官能度為2的聚四氫呋喃多元醇或聚氧化丙烯多元醇； 所述聚烯多元醇為官能度為2的聚丁二烯多元醇。
4. 根據權利要求1所述的聚氨酯樹脂，其特徵在於：所述擴鏈劑為乙二醇、1，4-丁二 醇、1，6-己二醇中的一種或兩種，其中兩種混合使用是按摩爾比為0. 1 :1~10 :1進行混合。
5. -種如權利要求1所述的超軟質高彈性耐水解高剝離的溼式聚氨酯樹脂的製備方 法，其特徵在於：步驟如下： 1) 先將佔多元醇化合物總質量的60%和抗氧劑加入有機溶劑中，形成固含量為20-30% 的溶液；攪拌均勻後加入佔異氰酸酯總質量的20%-25%於45-50°C反應1-2小時；然後將餘 下的多元醇化合物加入繼續反應1-2小時後，再加入佔異氰酸酯總質量的15%-20%，使多元 醇化合物中羥基與二異氰酸酯中異氰酸根的摩爾比1 :1. 5 ;最後於55-65°C反應得到固含 量為45-55%、粘度為30-80 Pa · s /75°C的預聚物； 2) 向預聚物中加入擴鏈劑、餘量異氰酸酯及有機錫類或有機鉍類催化劑，攪拌均勻後， 於75-85°C繼續反應2-5h，在反應的過程中隨著體系粘度的增加不斷補充有機溶劑使得最 終粘度控制在80-120Pa · s/25°C，反應完成後加入反應終止劑甲醇即得聚氨酯樹脂。
6. 根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於：所述多元醇化合物、異氰酸酯、擴鏈 劑的含水率均小於500ppm ;所述有機溶劑為Ν，Ν'-二甲基甲醯胺。
【文檔編號】C08G18/76GK104140520SQ201410383713
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2014年8月6日
【發明者】李震, 武春餘, 惠堅強, 張彪 申請人:合肥安利聚氨酯新材料有限公司