一种硅改性聚氨酯树脂及其制备方法与流程

本发明涉及皮革涂饰剂制备，尤其涉及一种硅改性聚氨酯树脂及其制备方法。

背景技术：

1、随着社会的进步与发展人们对人造皮革的需求量越来越大，中国已经成为世界上人造皮革生产以及消耗的最大国家。人们对人造皮革的要求也越来越高，要求其具有真皮的外观与手感，颜色的亮度透度越亮越透越好，手感要求越滑爽越好。一般对上述需求的处理的方式是在人造皮革表面涂覆皮革涂饰剂，传统的皮革涂饰剂通过添加有机硅助剂来提升手感，但是有机硅助剂的添加会导致亮度与透感的降低，手感越好透亮度越差，导致传统涂饰剂无法满足目前皮革行业的需求。因此，如何公开一种硅改性聚氨酯树脂，既可以为人造皮革提供滑爽手感，又可以保证亮度透度的滑爽透亮，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种硅改性聚氨酯树脂及其制备方法，以解决现有皮革涂饰剂无法兼顾手感以及亮度、透感的问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种硅改性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

4、1)将异佛尔酮二异氰酸酯与单羟基聚醚改性硅油混合，反应得到中间体a；

5、2)将三羟甲基丙烷与中间体a反应，反应完成加水混合、过滤得到固体中间体b；

6、3)将中间体b、二元醇、第一溶剂与二异腈酸酯反应，反应完成后加入二苯基甲烷二异腈酸酯混合，再次加入第二溶剂及封端剂，得到硅改性聚氨酯树脂。

7、优选的，所述步骤1)中反应的温度为65～70℃，反应的时间为1～3h；

8、优选的，所述异佛尔酮二异氰酸酯与单羟基聚醚改性硅油的摩尔比为1：0.8～1.3。

9、优选的，所述步骤1)中单羟基聚醚改性硅油的分子量为1000～3500，其分子中的硅氧烷链段与聚醚链段的相对分子量比为85：15～95：5。

10、优选的，所述步骤2)中反应的温度为80～100℃，反应的时间为1.5～3h。

11、优选的，所述步骤2)中中间体a与三羟甲基丙烷的摩尔比≥1：1.5。

12、优选的，所述步骤3)中反应的温度为60～80℃，反应的时间为2～4h。

13、优选的，所述步骤3)中中间体b、二元醇、第一溶剂、二异氰酸酯及甲醇的质量比为5～14：2～2.5：75～85：8～10：0.08～0.2。

14、优选的，所述步骤3)中二元醇包含乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇中的一种或几种；

15、所述第一溶剂和第二溶剂独立的包含二甲基甲酰胺、丁酮、丙酮、甲苯、二甲苯中的一种或几种；

16、所述二异腈酸酯包含二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯的一种或几种；

17、所述封端剂为甲醇或乙二醇。

18、优选的，所述步骤3)中加入二苯基甲烷二异腈酸酯后体系的粘度为800～1000pa.s；加入第二溶剂后体系的固含量为33～38％。

19、本发明还提供了一种由上述制备方法制备得到的硅改性聚氨酯树脂。

20、本发明至少具有如下有益效果：

21、本发明中，异佛尔酮二异腈酸酯的分子中含有两个活性不同的nco基团，由于其分子中伯nco受到环己烷环和α-取代甲基的位阻作用，使得连在环己烷环的仲nco基团的反应活性比伯nco的高。因此在65～70℃下使聚醚改性硅油的羟基与异佛尔酮二异腈酸酯分子中的仲nco基团反应，生成中间体a。

22、中间体a的另1个伯nco基团在80～100℃下与三羟甲基丙烷反应，与其中1个羟甲基，发生脱水缩合反应，得到含有2个羟基的中间体b，其中三羟甲基丙烷过量，能够确保1个三羟甲基丙烷只和1个中间体a反应。

23、三羟甲基丙烷易溶于水，中间体b不溶于水，利用此特性，在混合物中加水溶解三羟甲基丙烷，经过过滤、干燥等步骤得到不溶解物即纯中间体b。

24、本发明公开的硅改性聚氨酯作为皮革涂饰剂使用时与传统的直接后添加有机硅助剂的皮革涂饰剂相比得到的皮革材料手感更持久，树脂的展色透感亮度更好。

技术特征：

1.一种硅改性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种硅改性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中反应的温度为65～70℃，反应的时间为1～3h；

3.根据权利要求2所述的一种硅改性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中单羟基聚醚改性硅油的分子量为1000～3500，其分子中的硅氧烷链段与聚醚链段的相对分子量比为85～95：5～15。

4.根据权利要求2或3所述的一种硅改性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中反应的温度为80～100℃，反应的时间为1.5～3h。

5.根据权利要求4所述的一种硅改性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中中间体a与三羟甲基丙烷的摩尔比≥1：1.5。

6.根据权利要求5所述的一种硅改性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中反应的温度为60～80℃，反应的时间为2～4h。

7.根据权利要求6所述的一种硅改性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中中间体b、二元醇、第一溶剂、二异氰酸酯及封端剂的质量比为5～14：2～2.5：75～85：8～10：0.08～0.2。

8.根据权利要求6或7所述的一种硅改性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中二元醇包含乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇中的一种或几种；

9.根据权利要求8所述的一种硅改性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中加入二苯基甲烷二异腈酸酯后体系的粘度为800～1000pa.s，加入第二溶剂后体系的固含量为33～38％。

10.权利要求1～9任意一项所述的制备方法制备得到的硅改性聚氨酯树脂。

技术总结
本发明提供了一种硅改性聚氨酯树脂及其制备方法，涉及皮革涂饰剂制备技术领域。制备方法如下：将异佛尔酮二异氰酸酯与单羟基聚醚改性硅油混合，反应得到中间体A；将三羟甲基丙烷与中间体A反应，反应完成加水混合、过滤得到固体中间体B；将中间体B、二元醇、第一溶剂与二异腈酸酯反应，反应完成后加入二苯基甲烷二异腈酸酯混合，再次加入第二溶剂及封端剂，得到硅改性聚氨酯树脂。经上述硅烷改性聚氨酯树脂处理后的合成革既有爽滑的手感还有较好的亮度及透度。

技术研发人员：袁志军,宋学军,李福强,袁志辉,余建新,庄发优
受保护的技术使用者：江西三越高分子材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15