一种软质湿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湿法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，含有质量分数12-15%的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、7-9%的二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、1-2%的混合扩链剂、0.5-0.6%的终止剂、0.3-0.5%的快速渗透剂OT、0.02-0.04%的催化剂、0.3-0.5%的填料、0.1-0.2%的稳定剂UV-329，其余为有机溶剂。本发明采用混合扩链剂、分两次加入有机溶剂DMF、加入填料CMC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（耐水压≥3000mmH2O；透湿≥5000g/m2.24Hr），回弹性、剥离强度好，耐水压高，手感柔软、丰满、细腻。
【专利说明】一种软质湿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湿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。如日本东丽公司研发的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，能够阻隔雨滴的大小从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，提供一种软质湿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：将聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、MDI、部分 DMF溶剂、稳定剂UV-329混合，在75°C反应1-2小时，得到预聚物；向上述预聚物加入混合 扩链剂、快速渗透剂0T、催化剂丁基硫醇锡进行反应，再加入剩余的DMF溶剂，85°C反应5-8 小时，加入终止剂丙二醇甲醚终止反应，最后加入填料羧甲基纤维素钠 CMC，搅拌过滤冷却。
[0009] 其中，所述的聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇分子量为4000-4500,分子量分布为 1-1. 5。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。 [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分两次加入有机溶剂二甲基甲酰胺，可以调节成 膜时的微孔数量及大小，从而控制成品的防水透气性能。
[0012] (3)在合成聚氨酯树脂的过程中加入填料羧甲基纤维素钠 CMC，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。
【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 : 将12g聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(分子量4000,分子量分布l)、7g的MDI、39. 2g的 DMF溶剂、0. lg稳定剂UV-329混合，在75°C反应1小时，得到预聚物；向上述预聚物加入lg 混合扩链剂、〇. 5g快速渗透剂0T、0. 02g催化剂丁基硫醇锡进行反应，再加入39. 2g的DMF 溶剂，85°C反应5小时，加入0. 5g终止剂丙二醇甲醚终止反应，最后加入0. 48g填料羧甲基 纤维素钠 CMC，搅拌过滤冷却。
[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. 165g的 1，3- 丁二醇、0. 165g的1，4- 丁二醇混成而成。
[0016] 依据实施例1制备的防水透气树脂产品指标如下： 粘度18万cps/25°C;固含量30% ;100%模量3. 3±0. 5MPa ;断裂强度彡30 MPa ;伸长率 彡600% ;剥离强度彡5. ON/cm ;耐水压彡3000mmH20 ;透湿彡5000g/m2. 24Hr。
[0017] 实施例2: 将13g聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇(分子量4000,分子量分布1. 5)、8g的MDI、30. 32g 的DMF溶剂、0. 2g稳定剂UV-329混合，在75°C反应1. 5小时，得到预聚物；向上述预聚物 加入1. 5g混合扩链剂、0. 47g快速渗透剂0T、0. 03g催化剂丁基硫醇锡进行反应，再加入 45. 48g的DMF溶剂，85°C反应6小时，加入0. 6g终止剂丙二醇甲醚终止反应，最后加入0. 4g 填料羧甲基纤维素钠 CMC，搅拌过滤冷却。
[0018] 其中混合扩链剂为0. 5g乙二醇、0. 5g的2-甲基-1，3-丙二醇、0. 25g的1，3- 丁 二醇、0. 25g的1，4- 丁二醇混成而成。
[0019] 实施例3: 将15g聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇(分子量4500,分子量分布1. 5)、9g的MDI、43. 32g 的DMF溶剂、0. 2g稳定剂UV-329混合，在75°C反应2小时，得到预聚物；向上述预聚物加入 2g混合扩链剂、0. 5g快速渗透剂0T、0. 04g催化剂丁基硫醇锡进行反应，再加入28. 88g的 DMF溶剂，85°C反应8小时，加入0. 56g终止剂丙二醇甲醚终止反应，最后加入0. 5g填料羧 甲基纤维素钠 CMC，搅拌过滤冷却。
[0020] 其中混合扩链剂为0. 67g乙二醇、0. 67g的2-甲基-1,3-丙二醇、0. 335g的 1，3- 丁二醇、0. 335g的1，4- 丁二醇混成而成。
[0021] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对 本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发 明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【权利要求】
1. 一种软质湿法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，其特征在于：含有质量分数 12-15%的聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、7-9%的二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、l-2%的混合 扩链剂、〇. 5-0. 6%的终止剂、0. 3-0. 5%的快速渗透剂0T、0. 02-0. 04%的催化剂、0. 3-0. 5%的 填料、0. 1-0. 2%的稳定剂UV-329,其余为有机溶剂，制备步骤如下： 将聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、MDI、40-60%的DMF溶剂、稳定剂UV-329混合，在75°C 反应1-2小时，得到预聚物；向上述预聚物加入混合扩链剂、快速渗透剂OT、催化剂进行反 应，再加入剩余的DMF溶剂，85°C反应5-8小时，加入终止剂终止反应，最后加入填料，搅拌 过滤冷却。
2. 根据权利要求1所述的一种软质湿法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，其特 征在于，所述的聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇分子量为4000-4500,分子量分布为1-1. 5。
3. 根据权利要求1所述的一种软质湿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MDI官能度为2. 0。
4. 根据权利要求1所述的一种软质湿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. 5:0.5〇
5. 根据权利要求1所述的一种软质湿法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，其特 征在于，所述的终止剂为丙二醇甲醚。
6. 根据权利要求1所述的一种软质湿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所述的一种软质湿法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，其特 征在于，所述的填料为羧甲基纤维素钠 CMC。
8. 根据权利要求1所述的一种软质湿法防水透气透湿聚氨酯树脂及其制备方法，其特 征在于，所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺。
【文档编号】C08G18/42GK104151522SQ201410381030
【公开日】2014年11月19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, 李向明 申请人:苏州巨联科技有限公司