一種用於合成車用革的聚氨酯樹脂及其製備工藝的製作方法
2023-07-26 21:19:26
本發明涉及化工技術領域，具體涉及一種用於合成車用革的聚氨酯樹脂及其製備工藝。
背景技術：
目前，隨著人們生活水平不斷提高，汽車已逐漸成了人們的代步工具。其中汽車座椅上所需要的真皮，已漸漸部分或全部被合成革所代替。然而，現有樹脂所製備出來的合成革座椅耐老化、耐候性不夠，特別是高溫高溼環境下，更會加速老化，一般情況，使用幾年以後座椅就會老化發黃，表面出現龜裂現象，使用壽命只有3-5年，而汽車一般能用10年。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明提供一種用於合成車用革的聚氨酯樹脂及其製備工藝，以解決現有樹脂耐老化、耐候性差的問題，滿足車用10年使用期。本發明採用了如下技術方案：
一種用於合成車用革的聚氨酯樹脂，包括如下重量百分比的組分：
聚醚多元醇 5-15%，
氫化苯基甲烷二異氰酸酯 5-15%，
聚碳酸酯多元醇 5-15%，
乙二醇 1-2%，
異丙醇 10-30%，
異佛爾酮二胺 1-5%，
二甲基甲醯胺 30-60%，
丁酮 10-30%，
有機錫類催化劑 0-0.01%，
助劑 0.1-0.5%。
所述聚醚多元醇為聚四亞甲基醚二醇或聚丙二醇其中的一種或兩者的混合物。
所述助劑為抗氧劑、樹脂安定劑、黃變防止劑或泡孔穩定劑其中的一種或多種。
所述聚醚多元醇的分子量為1000-3000。
所述聚碳酸酯多元醇的分子量為1000-3000。
一種用於合成車用革的聚氨酯樹脂的製備工藝，包括如下工藝流程：
a．依次將5-15%的聚醚多元醇、5-15%的聚碳酸酯多元醇及1-2%的乙二醇投入反應釜中，並攪拌均勻；
b．向步驟a的反應釜內加入含量為30-60%的二甲基甲醯胺中的20-40%，升溫至40-60℃，並充分攪拌15-30分鐘；
c．向步驟b的反應釜內加入5-15%的氫化苯基甲烷二異氰酸酯和0-0.01%的有機錫類催化劑，保持攪拌，升溫至70-80℃，反應2-3小時；
d．再將1-5%的異佛爾酮二胺分段加入步驟c的反應釜中，保持攪拌，繼續反應5-6小時，檢測和觀察反應釜中聚合物的粘度的變化情況，並加入餘下的二甲基甲醯胺和含量為10-30%的丁酮中的30%-60%，調節反應釜中聚合物的粘度；
e．當步驟d中反應釜內聚合物的粘度到達100000-200000cps/25℃範圍內時，停止反應，並加入餘下的丁酮和10-30%的異丙醇，並控制最終粘度在50000-100000cps/25℃範圍內；
f．最後向步驟e的反應釜中加入0.1-0.5%的助劑，充分攪拌0.5-1小時後，經冷卻、過濾、包裝，即得本聚氨酯樹脂。
本發明與現有技術相比，有益效果在於：本聚氨酯樹脂具有優異的耐老化性和耐候性，合成的車用革不易泛黃，不易出現老化龜裂現象，且10年內其強度還能保持在80%以上，完全能夠滿足作為汽車座椅、沙發等使用周期比較長的真皮替代品，具有良好的應用前景及經濟效益。
具體實施方式
為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，詳細說明本發明。
一種用於合成車用革的聚氨酯樹脂，包括如下重量百分比的組分：
聚醚多元醇 5-15%，
氫化苯基甲烷二異氰酸酯 5-15%，
聚碳酸酯多元醇 5-15%，
乙二醇 1-2%，
異丙醇 10-30%，
異佛爾酮二胺 1-5%，
二甲基甲醯胺 30-60%，
丁酮 10-30%，
有機錫類催化劑 0-0.01%，
助劑 0.1-0.5%。
所述聚醚多元醇為聚四亞甲基醚二醇或聚丙二醇其中的一種或兩者的混合物。
所述助劑為抗氧劑、樹脂安定劑、黃變防止劑或泡孔穩定劑其中的一種或多種。
所述聚醚多元醇的分子量為1000-3000。
所述聚碳酸酯多元醇的分子量為1000-3000。
一種用於合成車用革的聚氨酯樹脂的製備工藝，包括如下工藝流程：
a．依次將5-15%的聚醚多元醇、5-15%的聚碳酸酯多元醇及1-2%的乙二醇投入反應釜中，並攪拌均勻；
b．向步驟a的反應釜內加入含量為30-60%的二甲基甲醯胺中的20-40%，升溫至40-60℃，並充分攪拌15-30分鐘；
c．向步驟b的反應釜內加入5-15%的氫化苯基甲烷二異氰酸酯和0-0.01%的有機錫類催化劑，保持攪拌，升溫至70-80℃，反應2-3小時；
d．再將1-5%的異佛爾酮二胺分段加入步驟c的反應釜中，保持攪拌，繼續反應5-6小時，檢測和觀察反應釜中聚合物的粘度的變化情況，並加入餘下的二甲基甲醯胺和含量為10-30%的丁酮中的30%-60%，調節反應釜中聚合物的粘度；
e．當步驟d中反應釜內聚合物的粘度到達100000-200000cps/25℃範圍內時，停止反應，並加入餘下的丁酮和10-30%的異丙醇，並控制最終粘度在50000-100000cps/25℃範圍內；
f．最後向步驟e的反應釜中加入0.1-0.5%的助劑，充分攪拌0.5-1小時後，經冷卻、過濾、包裝，即得本聚氨酯樹脂。
本聚氨酯樹脂合成的車用革的性能測試：
1）製備車用革樣品：配方為，本聚氨酯樹脂100%、二甲基甲醯胺10-30%、丁酮40-60%及顏料5-10%；將以上配方依次加入反應釜中充分攪拌後，靜置10-30分鐘，得到混合液，接著將該混合液用塗布棒塗於離型紙上，塗布厚度為0.2mm，並放入溫度為80-130℃的烘箱中乾燥1-3分鐘，得到PU樹脂層；再在該PU樹脂層上塗布粘結劑層，塗布厚度為0.2mm，並貼合上超纖布，然後放入溫度為120-160℃的烘箱中乾燥1-3分鐘，冷卻、分離，即可得到車用革樣品；
2）耐老化性測試：將所得的車用革樣品在40W×4支紫外線燈管下照射24小時，經檢測表面不發黃，耐老化性優異；
3）耐候性測試：將所得的車用革樣品在75℃溫度和90%溼度的恆溫恆溼環境中放置10周，經檢測強度基本保持不變，耐候性優異，使用壽命長。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明，本文所定義一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其他實施例中實現。本發明的範圍由權利要求及其等同物限定。