一种软质干法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种软质干法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，含有18-20份聚酯多元醇、7-9份二异氰酸酯、1-1.2份混合扩链剂、0.5-0.6份终止剂、0.3-0.5份渗透剂SF-102、0.01-0.03份催化剂、0.06-0.08份抗氧剂BHT、0.3-0.5份填料、0.1-0.2份稳定剂UV-329、0.03-0.05份防粘剂CA-630，68-75份二甲基甲酰胺DMF。本发明采用混合扩链剂、加入填料淀粉等措施，保证了制备的聚氨酯树脂具有优异的防水透湿性能、回弹性、剥离强度好，耐水压高，手感柔软、丰满、细腻。
【专利说明】一种软质干法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种软质干法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，属于聚氨酯制 备领域。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的日益提高，功能性服装面料受到越来越多的关注，包括防水 透气性、透气散热性、保暖御寒性、吸湿排汗性、耐磨抗撕裂性、抗静电防辐射性、抗菌防臭 防蚊性等。其中防水透气性织物是指织物在穿着过程中，水在一定压力下不浸透织物，而人 体散发的汗液等却能以水蒸气的形式通过织物传导到外界，保持穿着者干爽、舒适。
[0003] 人们采用层压、涂层、高密度织物等技术来改善织物的防水透气性能，其中织物涂 层技术是最常用的方法之一，最初用于防水透气织物的涂层有聚氯乙烯、聚乙烯、聚氯丁橡 胶和其它各种合成橡胶等，它们有良好的防水性能，但是透湿透气性能差，穿着此类服装活 动时，大量汗液无法以水蒸气形式排出，在服装内部形成冷凝水，人体有粘湿、发闷等不舒 适感，因而服用性能有待于进一步提高。
[0004] 而以聚氨酯为原料的薄膜及涂层可巧妙地兼具防水和透气性这两个功能，并且保 持其原有的优异性能。聚氨酯树脂一般由多异氰酸酯、多元醇以及小分子扩链剂(如水、小 分子多元醇、多元胺）等为原料合成，具有独特的嵌段分子结构，可通过调节聚氨酯软硬段 的成分比例改变其弹性、硬度、亲水性等，根据需要设计出性能各异的产品。其制品具有无 可比拟的特性，如：独特的粘结性、润湿性、柔韧性、耐磨性、光泽性等。
[0005] 聚氨酯树脂按加工方式分为湿法树脂和干法树脂，干法树脂又分为面层树脂和底 层（粘结）树脂，底层树脂又分为一液型、二液型和1.5-液型。一液型和二液型树脂的区 别在于：一液型不需要使用固化剂(架桥剂、交联剂)，二液型树脂不能单独使用，必须配合 使用固化剂，1. 5-液型则是可少量使用架桥剂。湿法树脂一般只使用DMF作为溶剂，干法树 脂可使用DMF和甲苯、乙酯、丁酮等有机溶剂。
[0006] 然而，目前国内市场常用的聚氨酯涂层，大多为日本东丽、美国3M、日本三菱等外 企开发，使用成本较高。如日本东丽研发的EntrantG-II，由不同密度的双层PU蜂巢式薄膜 所组成，其透湿度达8000g/m 2. 24Hr，阻隔雨滴的大小从100到500微米（从毛毛细雨到倾 盆大雨）。
【发明内容】
[0007] 本发明针对上述不足，提供一种软质干法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方 法。
[0008] 本发明通过下述技术方案予以实现：依次加入8-15份聚酯多元醇、4-6份二异氰 酸酯、35-40份DMF、0. 3-0. 5份渗透剂SF-102、0. 01-0. 03份催化剂、0. 06-0. 08份抗氧剂 BHT，搅拌均匀，温度控制在70-80°C，反应2小时，在聚合过程中逐步加入DMF稀释调节粘 度至30-50万cps/25°C后，将余下的聚酯多元醇、二异氰酸酯和1-1. 2份混合扩链剂加入 反应釜，90°C反应1-2小时，再加入DMF稀释调节，直到体系的粘度和固含量达到8-16万 cps/25°C，30%±l ;加入0. 5-0. 6份终止剂、0. 03-0. 05份防粘剂CA-630,搅拌均匀，最后加 入0. 3-0. 5份填料，冷却至60°C以下，过滤。
[0009] 作为优选方案，所述的聚酯多元醇为聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、聚己二酸 乙二醇酯、聚己二酸-1，2-丙二醇酯的一种或多种组合，其中聚酯多元醇的分子量为 4000-4500,分子量分布为1-1. 5。所述的二异氰酸酯为4, 4-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯 二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯的一种或多种组合。所述的混合扩链剂为乙二醇、2-甲 基-1，3-丙二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二醇的混合物，其中乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、 1，3_ 丁二醇、1，4_ 丁二醇的质量比为1:1:0.5:0.5。所述的终止剂为甲醇。所述的催化剂 为丁基硫醇锡。所述的填料为糯米淀粉、玉米淀粉、高直链淀粉、糯玉米淀粉、木薯淀粉、小 麦淀粉、西米淀粉、稻米淀粉和马铃薯淀粉中的一种或多种。
[0010] 与现有技术相比，本发明的优点是： (1)采用混合扩链剂，可改善工艺性能，增加反应物的相容性，合成出来的聚氨酯树脂 回弹性、剥离强度优异。
[0011] (2)在合成聚氨酯树脂的过程中加入填料淀粉，在聚氨酯树脂固化后，水洗去除， 形成大量的微孔，进一步提高了聚氨酯树脂的防水透气性能。
[0012] 采用本发明方法制备的聚氨酯树脂具有优异的防水透湿性能、回弹性、剥离强度 好，耐水压高，手感柔软、丰满、细腻。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0014] 实施例1 : 依次加入8克聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、4克4, 4-二苯基甲烷二异氰酸酯、35克 DMF、0. 5克渗透剂SF-102、0. 01克丁基硫醇锡、0. 06克抗氧剂BHT，搅拌均匀，温度控制在 70°C，反应2小时，在聚合过程中逐步加入DMF稀释调节粘度至30万cps/25°C后，将余下 的10克聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、3克4, 4-二苯基甲烷二异氰酸酯和1克混合扩链 剂加入反应釜，90°C反应1小时，再加入DMF稀释调节，直到体系的粘度和固含量达到10万 cps/25°C，30% ;加入0. 5克甲醇、0. 05克防粘剂CA-630,搅拌均匀，最后加入0. 5克稻米淀 粉，冷却至60°C以下，过滤。
[0015] 其中混合扩链剂为0. 33g乙二醇、0. 33g的2-甲基-1，3-丙二醇、0. 17g的1，3-丁 二醇、0. 17g的1，4- 丁二醇混成而成。
[0016] 实施例2: 依次加入10克聚己二酸乙二醇酯、4克甲苯二异氰酸酯、40克DMF、0. 4克渗透剂 SF-102、0. 02克丁基硫醇锡、0. 08克抗氧剂BHT，搅拌均匀，温度控制在75°C，反应2小时， 在聚合过程中逐步加入DMF稀释调节粘度至40万cps/25°C后，将余下的10克聚己二酸乙 二醇酯、4克甲苯二异氰酸酯和1. 2克混合扩链剂加入反应釜，90°C反应1. 5小时，再加入 DMF稀释调节，直到体系的粘度和固含量达到12万cps/25°C，30% ;加入0. 6克甲醇、0. 04克 防粘剂CA-630,搅拌均勻，最后加入0. 4克小麦淀粉，冷却至60°C以下，过滤。
[0017] 其中混合扩链剂为〇· 4g乙二醇、0· 4g的2-甲基-1，3-丙二醇、0· 2g的1，3-丁二
【权利要求】
1. 一种软质干法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，其特征在于：含有18-20份 聚酯多元醇、7-9份二异氰酸酯、1-1. 2份混合扩链剂、0. 5-0. 6份终止剂、0. 3-0. 5份渗透剂 SF-102、0. 01-0. 03份催化剂、0. 06-0. 08份抗氧剂ΒΗΤ、0. 3-0. 5份填料、0. 1-0. 2份稳定剂 UV-329、0. 03-0. 05份防粘剂CA-630,68-75份二甲基甲酰胺DMF，制备步骤如下： 依次加入8-15份聚酯多元醇、4-6份二异氰酸酯、35-40份DMF、0. 3-0. 5份渗透剂 SF-102、0. 01-0. 03份催化剂、0. 06-0. 08份抗氧剂BHT，搅拌均匀，温度控制在70-80°C，反 应2小时，在聚合过程中逐步加入DMF稀释调节粘度至30-50万cps/25°C后，将余下的聚酯 多元醇、二异氰酸酯和1-1. 2份混合扩链剂加入反应釜，90°C反应1-2小时，再加入DMF稀 释调节，直到体系的粘度和固含量达到8-16万cps/25°C，30%± 1 ;加入0. 5-0. 6份终止剂、 0. 03-0. 05份防粘剂CA-630,搅拌均匀，最后加入0. 3-0. 5份填料，冷却至60°C以下，过滤。
2. 根据权利要求1所述的一种软质干法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，其 特征在于，所述的聚酯多元醇为聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯、聚己二 酸-1，2-丙二醇酯的一种或多种组合，其中聚酯多元醇的分子量为4000-4500,分子量分布 为 1-1. 5。
3. 根据权利要求1所述的一种软质干法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，其特 征在于，所述的二异氰酸酯为4, 4-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二 异氰酸酯的一种或多种组合。
4. 根据权利要求1所述的一种软质干法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法， 其特征在于，所述的混合扩链剂为乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二 醇的混合物，其中乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇的质量比为 1:1:0. 5:0. 5。
5. 根据权利要求1所述的一种软质干法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，其特 征在于，所述的终止剂为甲醇。
6. 根据权利要求1所述的一种软质干法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，其特 征在于，所述的催化剂为丁基硫醇锡。
7. 根据权利要求1所述的一种软质干法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，其特 征在于，所述的填料为糯米淀粉、玉米淀粉、高直链淀粉、糯玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、 西米淀粉、稻米淀粉和马铃薯淀粉中的一种或多种。
【文档编号】C08G18/42GK104119493SQ201410380981
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月5日 优先权日:2014年8月5日
【发明者】林泽兵, 沃长春 申请人:苏州巨联科技有限公司