一种软质高弹性压花沙发革湿法聚氨酯树脂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种软质高弹性压花沙发革湿式聚氨酯树脂的制备方法，其先将多元醇及其混合物进行适当的预聚反应，预聚时加入定量的二异氰酸酯反应一定的时间来控制；预聚结束后再加入小分子二元醇及二元胺混合进行扩链反应；最后再加入树脂改性剂、助剂；最终树脂粘度控制在标准范围内结束反应。本发明所述的软质高弹性压花沙发革湿式聚氨酯树脂，解决了现有的普通软质低模量湿法聚氨酯树脂成革后在手感弹性，压花前后手感变化等方面存在的缺陷。使用本发明的聚氨酯树脂制成的合成革不仅手感柔软、丰满、弹性好，而且能满足压花性能，压花花纹清晰饱满，压花前后能保持手感变化不大。
【专利说明】一种软质高弹性压花沙发革湿法聚氨酯树脂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种软质高弹性压花沙发革湿法聚氨酯树脂的制备方法，属于高分子材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]由于真皮产品的自然资源有限，价格高，无法满足日益增长的市场需求。而聚氨酯合成革产品原料来源广泛，价格便宜，加工性能好，越来越趋近于天然皮革的特性，完全满足人们的生活追求。聚氨酯树脂在合成革方面的应用主要体现在服装、箱包、鞋、家具、汽车等多个领域，近年来革用聚氨酯树脂的发展速度越来越快，面对市场需求的逐渐加大，对革用聚氨酯树脂提出更高的要求。例如，沙发革、服装革、手套革等不仅要求手感柔软、丰满、弹性好，还要能满足压花性能，压花花纹清晰饱满，压花前后能保持手感变化不大。目前，市场上出现许多软质低模量湿式聚氨酯树脂，但在手感弹性，压花性能及压花前后手感变化等方面还存在一定的差距，从而使生产出来的革制品难以满足日益增长的市场需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种软质高弹性压花沙发革湿法聚氨酯树脂的制备方法，以解决普通软质低模量湿法聚氨酯树脂成革后在手感弹性，压花性能及压花前后手感变化等方面存在的缺陷。
[0004]本发明的反应机理为:在聚氨酯树脂合成过程中，软段选择柔性较好、含有醚键的聚酯多元醇，保证树脂的手感柔软，同时有较好的压花性能；硬段中添加适量的高极性胺类扩链剂，提高树脂的极性、弹性和硬段的刚性，提高树脂成革时的孔型支撑力，保证压花前后手感变化较小；最后再加入树脂改性剂及助剂，提高树脂成革时发孔性能及丰满度。因而，该树脂不仅具有手感柔软、丰满、弹性好；还能满足压花性能，压花花纹清晰饱满，压花前后能保持手感变化不大等 特性。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方法如下:
一种软质高弹性压花沙发革湿法聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤:
(1)在反应釜中投入各种聚酯多元醇及其混合物、抗氧剂1-1010、部分溶剂DMF进行混合，搅拌10-15分钟后再投入定量的二异氰酸酯反应，此时定量的二异氰酸酯占理论量的90%，预聚时固含量应控制在50-60%，釜温控制在70-80°C，反应时间控制在60-80分钟；
(2)之后再加入分子量为62-200g/mol的小分子二元醇及二元胺混合扩链剂、在加入催化剂存在的条件下，与二异氰酸酯发生扩链反应，随着体系粘度的不断增加，逐步加入剩余的溶剂DMF，最终粘度控制在120-220Pa.S/25°C ；
(3)反应结束后加入终止剂甲醇，最后再加入树脂改性剂及助剂，以提高树脂的湿式加工性能；
(4)冷却降温至60°C以下进行泻料、计量包装。
[0006]所述聚酯多元醇及其混合物的组成如下:聚己二酸一缩二乙二醇1，4- 丁二醇酯二醇:数均分子量为3000±300g/mol，占多元醇混合物的70_100wt% ;聚己二酸乙二醇一缩二乙二醇酯二醇:数均分子量为2000±200g/mol，占多元醇混合物的30_0wt% ;所述聚酯多元醇及其混合物与小分子二元醇及二元胺混合扩链剂摩尔比1:1.5-2.5。
[0007]所述的抗氧剂1-1010的用量为体系总重量的0.1-0.2% ;所述溶剂DMF的用量为体系总重量的69-71%。
[0008]所述二异氰酸酯为4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯。
[0009]所述分子量为62-200g/mol的小分子二元醇及二元胺混合扩链剂为乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、二苯基甲烷二胺中的一种或两种；其中当二元醇与二元胺混合使用时，其摩尔比例为7-12:1 ;所述二元醇及二元胺混合扩链剂的用量占体系总重量的1-2%。
[0010]所述催化剂为有机铋类催化剂MB20，用量为聚酯多元醇及其化合物重量的0.1_1%。；所述树脂改性剂为醋酸丁基纤维素，用量为体系总重量的1-1.5% ;所述助剂为柔软剂、流平剂中的一种或两种的混合物，用量为体系总重量的2-3%。
[0011]所述的聚酯多元醇及其混合物、二异氰酸酯、小分子二元醇及二元胺混合扩链剂、溶剂DMF均要求含水率小于500ppm。
[0012]本发明的有益效果:
本发明制得的软质高弹性压花沙发革湿式聚氨酯树脂，解决了现有的普通软质低模量湿法聚氨酯树脂成革后在手感弹性，压花性能及压花前后手感变化等方面存在的缺陷。使用本发明的软质高弹性压花沙发革湿式聚氨酯树脂制成的合成革不仅手感柔软、丰满、弹性好，还要能满足压花性能，压花花纹清晰饱满，压花前后能保持手感变化不大。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0014]实施例1:
原料名称重量(单位Kg)
聚己二酸一缩二乙二醇1，4- 丁二醇酯二醇 650
聚己二酸乙二醇一缩二乙二醇酯二醇200
乙二醇34
4，4-二苯基甲烷二胺12
4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯232
抗氧剂1-10107.0
催化剂MB200.3
柔软剂120
醋酸丁基纤维素50
DMF3050
其中，聚己二酸一缩二乙二醇1，4_丁二醇酯二醇为:数均分子量3000±300g/mol的聚酯多元醇，
聚己二酸乙二醇一缩二乙二醇酯二醇为:数均分子量2000±200g/mol的聚酯多元醇。[0015]按以下步骤进行制备:
(1)在反应釜中投入各种聚酯多元醇混合物、抗氧剂1-1010、部分DMF进行混合，搅拌10-15分钟后再投入定量的MDI反应，此时定量的MDI占理论量的90%，预聚时固含量应控制在50-60%，釜温控制在70-80°C，反应60-80分钟左右；
(2)然后再加入DMF搅拌10分钟，后投入乙二醇(EG)及4，4-二苯基甲烷二胺(MDA)，搅拌20分钟再投入MDI反应，反应30分钟后再加入催化剂MB20继续反应；
(3)中途逐步补加MDI继续反应，并随着体系粘度的不断增加，逐步加入所需的溶剂DMF。最终粘度控制在120-220Pa.S/25°C，釜温控制在70-80°C之间；
(4)反应结束后加入终止剂甲醇，最后再添加柔软剂、树脂改性剂；
(5)冷却降温至60°C以下进行泻料、计量包装。
[0016]实施例2:
原料名称重量(单位Kg)
聚己二酸一缩二乙二醇1，4- 丁二醇酯二醇 750
聚己二酸乙二醇一缩二乙二醇酯二醇100
乙二醇35
4，4-二苯基甲烷二胺10
4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯229
抗氧剂1-10107.0
催化剂MB200.3
柔软剂120
醋酸丁基纤维素50
DMF3040
其中，聚己二酸一缩二乙二醇1，4_丁二醇酯二醇为:数均分子量3000±300g/mol的聚酯多元醇，
聚己二酸乙二醇一缩二乙二醇酯二醇为:数均分子量2000±200g/mol的聚酯多元醇。
[0017]按以下步骤进行制备:
(1)在反应釜中投入各种聚酯多元醇混合物、抗氧剂1-1010、部分DMF进行混合，搅拌10-15分钟后再投入定量的MDI反应，此时定量的MDI占理论量的90%，预聚时固含量应控制在50-60%，釜温控制在70-80°C，反应60-80分钟左右；
(2)然后再加入DMF搅拌10分钟，后投入乙二醇(EG)及4，4-二苯基甲烷二胺(MDA)，搅拌20分钟再投入MDI反应，反应30分钟后再加入催化剂MB20继续反应；
(3)中途逐步补加MDI继续反应，并随着体系粘度的不断增加，逐步加入所需的溶剂DMF。最终粘度控制在120-220Pa.S/25°C，釜温控制在70-80°C之间。
[0018](4)反应结束后加入终止剂甲醇，最后再添加柔软剂、树脂改性剂；
(5)冷却降温至60°C以下进行泻料、计量包装。
[0019]实施例3:
原料名称重量(单位Kg)
聚己二酸一缩二乙二醇1，4- 丁二醇酯二醇 800
聚己二酸乙二醇一缩二乙二醇酯二醇501，4- 丁二醇48
4，4-二苯基甲烷二胺14
4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯224
抗氧剂1-1OlO7.0
催化剂MB200.3
柔软剂120
醋酸丁基纤维素50
DMF3065
其中，聚己二酸一缩二乙二醇1，4_丁二醇酯二醇为:数均分子量3000±300g/mol的聚酯多元醇，
聚己二酸乙二醇一缩二乙二醇酯二醇为:数均分子量2000±200g/mol的聚酯多元醇。
[0020]按以下步骤进行制备:
(1)在反应釜中投入各种聚酯多元醇混合物、抗氧剂1-1010、部分DMF进行混合，搅拌10-15分钟后再投入定量的MDI反应，此时定量的MDI占理论量的90%，预聚时固含量应控制在50-60%，釜温控制在70-80°C，反应60-80分钟左右；
(2)然后再加入DMF搅拌10分钟，后投入1，4-丁二醇(BG)及4，4- 二苯基甲烷二胺(MDA)，搅拌20分钟再投入MDI反应，反应30分钟后再加入催化剂MB20继续反应；
(3)中途逐步补加MDI继续反应，并随着体系粘度的不断增加，逐步加入所需的溶剂DMF。最终粘度控制在120-220Pa.S/25°C，釜温控制在7(T80°C之间；
(4)反应结束后加入终止剂甲醇，最后再添加柔软剂、树脂改性剂；
(5)冷却降温至60°C以下进行泻料、计量包装。
[0021]为了验证本发明的软质高弹性压花沙发革湿式聚氨酯树脂制成的合成革不仅手感柔软、丰满、弹性好，还能满足压花性能，压花花纹清晰饱满，压花前后能保持手感变化不大等优点。把上述实施方案中所制备的树脂和普通软质低模量湿式聚氨酯树脂对比，按照合成革行业所熟知的方法打样。经试测，用上述实施方案1、2、3制备的树脂所制成的湿法坯革，手感柔软丰满、弹性好；而普通软质低模量湿式聚氨酯树脂制成的湿法坯革，手感柔软，但丰满度和弹性均一般。同样，用上述实施方案1、2、3制备的树脂所制成的湿法坯革，容易压花，花纹清晰饱满，且压花前后手感变化不大；而普通软质低模量湿式聚氨酯树脂制成的湿法坯革，能压花，但花纹不够清晰饱满，且压花前后手感变化较大。
[0022]本发明所谓体系，是指整个反应体系，就是所有物质的总量。本发明不受上述实施案例的限制，上述实施方案和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于本
【发明内容】
范围之内。
【权利要求】
1.一种软质高弹性压花沙发革湿法聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在反应釜中投入各种聚酯多元醇及其混合物、抗氧剂1-1010、部分溶剂DMF进行混合，搅拌10-15分钟后再投入定量的二异氰酸酯反应，此时定量的二异氰酸酯占理论量的90%，预聚时固含量应控制在50-60%，釜温控制在70-80°C，反应时间控制在60-80分钟； (2)之后再加入分子量为62-200g/mol的小分子二元醇及二元胺混合扩链剂、在加入催化剂存在的条件下，与二异氰酸酯发生扩链反应，随着体系粘度的不断增加，逐步加入剩余的溶剂DMF，最终粘度控制在120-220Pa.S/25°C ； (3)反应结束后加入终止剂甲醇，最后再加入树脂改性剂及助剂，以提高树脂的湿式加工性能； (4)冷却降温至60°C以下进行泻料、计量包装。
2.根据权利要求1所述的一种软质高弹性压花沙发革湿法聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述聚酯多元醇及其混合物的组成如下:聚己二酸一缩二乙二醇1，4-丁二醇酯二醇:数均分子量为3000±300g/mol，占多元醇混合物的70_100wt% ;聚己二酸乙二醇一缩二乙二醇酯二醇:数均分子量为2000±200g/mol，占多元醇混合物的30_0wt% ;所述聚酯多元醇及其混合物与小分子二元醇及二元胺混合扩链剂摩尔比1:1.5-2.5。
3.根据权利要求1所述的一种软质高弹性压花沙发革湿法聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述的抗氧剂1-1010的用量为体系总重量的0.1-0.2% ;所述溶剂DMF的用量为体系总重量的69-71%。
4.根据权利要求1所述的一种 软质高弹性压花沙发革湿法聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯为4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种软质高弹性压花沙发革湿法聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述分子量为62-200g/mol的小分子二元醇及二元胺混合扩链剂为乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、二苯基甲烷二胺中的一种或两种；其中当二元醇与二元胺混合使用时，其摩尔比例为7-12:1 ;所述二元醇及二元胺混合扩链剂的用量占体系总重量的1-2%。
6.根据权利要求1所述的一种软质高弹性压花沙发革湿法聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为有机铋类催化剂MB20，用量为聚酯多元醇及其化合物重量的0.1_1%。；所述树脂改性剂为醋酸丁基纤维素，用量为体系总重量的1-1.5% ;所述助剂为柔软剂、流平剂中的一种或两种的混合物，用量为体系总重量的2-3%。
7.根据权利要求1所述的一种软质高弹性压花沙发革湿法聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述的聚酯多元醇及其混合物、二异氰酸酯、小分子二元醇及二元胺混合扩链剂、溶剂DMF均要求含水率小于500ppm。
【文档编号】D06N3/14GK103467696SQ201310356394
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月16日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】吴兴保, 武春余, 田海英, 惠坚强, 刘永福 申请人:合肥安利聚氨酯新材料有限公司