专利名称：阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于皮革涂饰剂技术领 域，尤其涉及一种阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法。
背景技术：
皮革涂饰剂是可通过揩、刷、喷或淋等方式在皮革表面形成薄膜或涂层的一种材料，主要包括成膜物质、着色材料、溶剂和助剂。皮革涂饰剂可增加皮革的美观和耐用性能，提高皮革档次，增加皮革花色品种和扩大皮革使用范围。现有技术公开了多种皮革涂饰剂，主要包括聚氨酯皮革涂饰剂、聚丙烯酸酯皮革涂饰剂、蛋白粘合剂和硝化纤维等，其中，聚丙烯酸酯皮革涂饰剂是目前使用量最大的皮革涂饰剂，具有耐光、耐老化、耐湿性能，但是其具有热粘冷脆的缺点，在使用上受到气候条件的限制；硝化纤维具有光亮、美观、耐酸、耐油、耐水等优点，但是其不耐老化、耐寒性差、成膜后透气性差；蛋白粘合剂的主要成分为酪素，具有涂层光泽柔和自然、粘结力强、耐高温熨烫、有真皮触感、可保持皮革良好的透水气性等优点，但是酪素含有胺基、亚氨基、羧基等多种亲水基团，必须进行改性提高其延伸性、耐屈挠性、耐湿性等性能后才能够用作皮革涂饰剂；而聚氨酯皮革涂饰剂具有优异的力学性能和耐候性能，良好的防水和耐磨性能，可使产品美观、滑爽、使用寿命延长等优点，成为皮革涂饰剂的常用材料之一。与溶剂型聚氨酯相比，以水作为分散介质的水性聚氨酯具有不燃、气味小、节能、操作方便等优点，尤其是阳离子水性聚氨酯，其主要用于皮革的底层涂饰。阳离子水性聚氨酯涂饰皮革时需要使得皮革成膜柔软、手感舒适、具有较好的耐水、耐溶剂、耐光性能，同时其需要具有良好的粘结性能，涂饰后使得皮革粒纹、毛孔清晰，具有较好的光泽度，因此，阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂需要满足粒径小、成膜通透、储存稳定性好、在皮革表面具有较强的渗透性等特点。现有技术一般采用N-甲基二乙醇胺作为亲水单体合成阳离子水性聚氨酯，N-甲基二乙醇胺分子中含有一个叔胺基团，与异氰酸酯发生聚合反应后分布于得到的聚氨酯的主链上；使用此种水性聚氨酯作为皮革涂饰剂时，为了达到粒径较小的要求，需要使用较多量的N-甲基二乙醇胺，而大量使用N-甲基二乙醇胺会使得皮革手感变差、发粘程度提高、耐水性变差，不能达到产品的性能要求。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法，本发明提供的阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂具有较小的乳液粒径、较高的通透度、较强的渗透性、较好的储存稳定性。本发明提供了一种式(I)结构所示的扩链剂
权利要求
1.式(I)结构所示的化合物
2.一种阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂，包括成膜物质和水，所述成膜物质按照以下方法制备 脂肪族二异氰酸酯、多元醇和式(I)结构所示的化合物在催化剂的作用下进行聚合反应，得到预聚体；
3.根据权利要求2所述的阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂，其特征在于，R1为氢或C1-C8的烧基。
4.根据权利要求2所述的阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂，其特征在于，所述脂肪族二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯及其衍生物、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及其衍生物、反-环己烷-1，4- 二异氰酸酯、含磷的二异氰酸酯、四甲氧基丁烷-1，4- 二异氰酸酯、丁烷-1，4- 二异氰酸酯、己烷-1，6- 二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷-1，4- 二异氰酸酯、环己烷-1，2- 二异氰酸酯、环己烷-1，3- 二异氰酸酯、亚乙基二异氰酸酯和降冰片烷二异氰酸酯中的一种或多种；所述多元醇为聚氧化丙烯二元醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃二醇和聚乙二醇中的一种或多种；所述扩链剂为二元醇；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述季铵化试剂为硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、碘甲烷或氯化苄。
5.根据权利要求2所述的阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂，其特征在于，所述聚合反应的时间为2tT5h，所述聚合反应的温度为50°C飞(TC;所述扩链反应的时间为2tT4h，所述扩链反应的温度为50°C 60°C ;所述季铵化反应的时间为0. 5tT2h，所述季铵化反应的温度为30 0C 50°C。
6.一种阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂的制备方法，包括以下步骤 脂肪族二异氰酸酯、多元醇和式(I)结构所示的化合物在催化剂的作用下进行聚合反应，得到预聚体；
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，具有式(I)结构的化合物按照以下方法制备 3-二甲胺基丙胺与具有式(II)结构的化合物在氮气保护下发生反应，得到具有式(I)结构的化合物；
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述3-二甲胺基丙胺与具有式(II)结构的化合物的摩尔比为I: (2^4);所述反应的温度为10°C 90°C，所述反应的时间为Ih 5h0
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述脂肪族二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯及其衍生物、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及其衍生物、反-环己烷-1，4- 二异氰酸酯、含磷的二异氰酸酯、四甲氧基丁烷-1，4- 二异氰酸酯、丁烷-1，4- 二异氰酸酯、己烷-1，6- 二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷-1，4- 二异氰酸酯、环己烷-1，2-二异氰酸酯、环己烷-1，3-二异氰酸酯、亚乙基二异氰酸酯和降冰片烷二异氰酸酯中的一种或多种；所述多元醇为聚氧化丙烯二元醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃二醇和聚乙二醇中的一种或多种；所述扩链剂为二元醇；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述季铵化试剂为硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、碘甲烷或氯化苄。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的时间为2tT5h，所述聚合反应的温度为50°C 60°C ;所述扩链反应的时间为2tT4h，所述扩链反应的温度为500C 60°C ;所述季铵化反应的时间为0. 5tT2h，所述季铵化反应的温度为30°C 50°C。
11.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述脂肪族二异氰酸酯与所述多元醇的摩尔比为(3 7) :1 ;所述多元醇与所述具有式(I)结构的化合物的摩尔比为(0. 5 3) :1 ;所述季铵化试剂与所述具有式(I)结构的化合物的摩尔比为(1.8 2.2) :1。
全文摘要
本发明提供了式(I)结构所示的化合物。本发明还提供了一种阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂，包括成膜物质和水。本发明还提供了一种阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂的制备方法。本发明以具有式(I)结构的化合物为亲水化合物制备阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂，具有式(I)结构的化合物分子结构中含有双羟基和双叔胺基团，作为亲水单体参与反应后能够在聚氨酯分子结构中引入两个季铵盐类亲水基团，该两个季铵盐类亲水基团分别分布在聚氨酯分子主链和侧链上，从而使得该聚氨酯分子具有更好的水分散性能，在相同用量的条件下能够得到乳液粒径更小、通透度更高、渗透性更强、储存稳定性更好的阳离子水性聚氨酯皮革涂饰剂。
文档编号C08G18/32GK102701999SQ201210224810
公开日2012年10月3日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者姜玉臣, 李丹丹, 赵旭忠 申请人:四川达威科技股份有限公司