本发明属于皮革喷涂胶黏剂领域，具体地说是一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯及其制备方法。
背景技术：
真皮制革厂的喷涂工艺普遍采用，底涂、中涂和顶涂的生产工艺，其中底涂和顶涂产品具有用量大的特点。目前市场上广泛使用的产品，固含量普遍偏低，普遍在20%固含量以下，各厂家供应的水性聚氨酯间的配伍性存在差异，容易造成皮革产品物性的下降。另外水性聚氨酯公司生产喷涂类产品时，由于产品出售价格及成本间的关系，生产运输成本较高，极大的影响了市场的推广。
技术实现要素：
本发明提供一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯，用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯，包括如下重量份数的物质：
聚四氢呋喃醚240-324份，聚丙二醇240-36份，二异氰酸酯化合物89-98份，增塑剂2.8-7.5份，催化剂0.025-0.030份，二羟甲基丙酸18-18.9份，中和剂11.5-11.7份，胺基磺酸盐扩链剂2-4份，丙酮45份，去离子水220-310份。
如上所述的一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯，所述的聚四氢呋喃醚的分子量为2000。
如上所述的一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯，所述的聚丙二醇的分子量为2000。
如上所述的一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯，所述的二异氰酸酯化合物为甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯其中一种或两种以任意比例混合。
如上所述的一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯，所述的增塑剂为新戊二醇、三甲基戊二醇、三羟甲基丙烷其中一种或两种以上以任意比例混合。
如上所述的一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯，所述的催化剂为辛酸亚锡。
如上所述的一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯，所述的中和剂为n,n-二甲基乙醇胺。
一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将聚四氢呋喃醚和聚丙二醇抽至脱水反应釜中，密封抽取真空，在负压为－0.08mpa，温度为120℃的条件下进行脱水操作，脱水1.5h；
步骤二：脱水完成后将混合物转移至预聚反应釜中，降温至65℃以下，抽取二异氰酸酯化合物至预聚反应釜中，升温至85℃开始计时进行第一步预聚反应，反应2.5h；
步骤三：反应2.5h后，降温至55℃投入增塑剂、二羟甲基丙酸和催化剂，加入部分丙酮，升温至76℃进行第二步扩链预聚反应，反应1h，投加剩余丙酮，第一加入的丙酮与第二次加入丙酮的比例为35:10，继续在76℃的温度下，反应1.5h，结束第二步扩链预聚反应；
步骤四：降温，预聚体降低至50℃，加入胺基磺酸盐扩链剂，进行亲水扩链反应，在55℃的温度下，反应0.5h，将预聚体转移至乳化釜中，向乳化釜加入中和剂，进行第三步中和扩链反应，反应30s内，加入去离子水，去离子水水温为5℃，同步增加搅拌转速，促进转相过程的进行，加入胺基磺酸盐扩链剂和水的混合液，进行二次亲水扩链反应，同时完成转相过程；
步骤五：转相完成后降低转速持续搅拌0.5h，搅拌结束后，转移至蒸馏釜，进行脱丙酮工艺操作，加热温度为60-65℃，负压为－0.06mpa，反应1h，降温静止放置，既得高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液，温度低于40℃时，进行放料包装储存工序。
如上所述的一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯的制备方法，所述的高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液应用方式为：
底涂产品：高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液使用时按照1:1加水，配置底涂产品，可根据需求入相应色膏，以保持颜色的均一性；
中涂产品：高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液使用时按照1:2加水，配置中涂产品作为接着层；
顶涂产品：高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液使用时按照1:3加水，配置顶涂产品，可加入手感剂、蜡液和珠光粉来进行手感和产品类型的调整。
如上所述的一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯的制备方法，所述的手感剂为silok9003。
一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将聚四氢呋喃醚和聚丙二醇抽至脱水反应釜中，密封抽取真空，在负压为－0.08mpa，温度为120℃的条件下进行脱水操作，脱水1.5h；
步骤二：脱水完成后将混合物转移至预聚反应釜中，降温至65℃以下，抽取二异氰酸酯化合物至预聚反应釜中，升温至85℃开始计时进行第一步预聚反应，反应2.5h；
步骤三：反应2.5h后，降温至55℃投入增塑剂、二羟甲基丙酸和催化剂，加入丙酮，升温至78℃进行第二步扩链预聚反应，反应2.5h，结束第二步扩链预聚反应；
步骤四：降温，预聚体降低至55℃，将预聚体转移至乳化釜中，向乳化釜中加入中和剂，进行第三步中和扩链反应，反应30s内，加入去离子水，去离子水水温为5℃，同步增加搅拌转速，促进转相过程的进行，加入胺基磺酸盐扩链剂和水的混合液，进行二次亲水扩链反应，同时完成转相过程；
步骤五：转相完成后降低转速持续搅拌0.5h，搅拌结束后，转移至蒸馏釜，进行脱丙酮工艺操作，加热温度为60-65℃，负压为－0.06mpa，反应1h，降温静止放置，既得高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液，待温度低于40℃时，进行放料包装储存工序。
如上所述的一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯的制备方法，所述的高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液应用方式为：
底涂产品：高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液使用时按照1:2加水，同时加入0.5%的渗透剂和0.5%流平剂，配置底涂产品，可根据需求入相应色膏，以保持颜色的均一性；
中涂产品：高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液使用时后按照1:3加水，配置中涂产品作为接着层，同时搭配1%木质粉和0.5%润湿剂来进行使用；
顶涂产品：高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液使用时按照1:4加水，配置顶涂产品，可加入蜡液和手感剂来进行手感和产品类型的调整。
如上所述的一种高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯的制备方法，
所述的渗透剂为silok8008；
所述的流平剂为silok310；
所述的润湿剂为silok8000；
所述的手感剂为silok9003。
本发明的优点是：
1、本发明第一步预聚体中引入羧酸进行亲水扩链，第二步水性聚氨酯乳化时引入胺基磺酸盐，得到高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯，高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯具有生产工艺操作简单，生产成本低，生产量大的特点，高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯在皮革喷涂产品中应用，底涂产品要求具有一定的附着力，并且要求在烘干搭马静止的过程中具有不发粘的特性，中涂产品具有较高的配伍性，顶涂要求对物性具有提高作用，普遍要求耐刮和耐折性能。
2、现有水性喷涂聚氨酯树脂固含量普遍偏低，固含量低将导致很多弊端，如生产运输成本的提高，皮革厂烘干生产线的投入加大，都将导致生产成本增加，本发明所生产的高固含胺基磺酸盐水性喷涂聚氨酯可将固含做到50%以上，使产品的应用范围更加宽广；
3、现有市场对喷涂类产品的性能要求较高，产品的后期检验要求较高，喷涂产品往往来自于不同类型的聚氨酯，由于多元醇间和分子链间的差异，产品后期容易出现褶皱及松面现象；本发明综合三类喷涂产品间的差异，通过引入磺酸盐基团，同时引入羧酸亲水，中和成盐进行乳化，降低了乳化的难易程度，增加了产品的固含量，使其更适合于三种喷涂应用；
4、引入胺基磺酸盐基团，增加了聚氨酯的亲水性，亲水性的增加可以使聚氨酯预聚体更容易转相，更易分散于水中，更有利于后期固含量的调整，增加了产品的稳定性；同时乳化过程更易进行，预聚体粘度可以不用消耗更多的溶剂来进行降低粘度，从而可减少溶剂的使用量，进而减少了污染物的产生，具有明显的环境友好型优势。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
步骤一：将240kg聚四氢呋喃醚和120kg聚丙二醇抽至脱水反应釜中，密封抽取真空，在负压为－0.08mpa，温度为120℃的条件下进行脱水操作，脱水1.5h；
步骤二：脱水完成后将混合物转移至预聚反应釜中，降温至65℃以下，抽取84kg甲苯二异氰酸酯和5kg六亚甲基二异氰酸酯至预聚反应釜中，升温至85℃开始计时进行第一步预聚反应，反应2.5h；
步骤三：反应2.5h后，降温至55℃投入1.6kg新戊二醇，1.2kg三羟甲基丙烷，18kg二羟甲基丙酸和25g催化剂辛酸亚锡，加入35kg丙酮，升温至76℃进行第二步扩链预聚反应，反应1h，投加10kg丙酮，继续在76℃的温度下，反应1.5h，结束第二步扩链预聚反应；
步骤四：降温，预聚体降低至50℃，加入2kg胺基磺酸盐扩链剂，进行亲水扩链反应，在55℃的温度下，反应0.5h，将预聚体转移至乳化釜中，向乳化釜中加入11.5kgn,n-二甲基乙醇胺，进行第三步中和扩链反应，反应30s内，加入310kg去离子水，去离子水水温为5℃，同步增加搅拌转速，促进转相过程的进行；
步骤五：转相完成后降低转速持续搅拌0.5h，搅拌结束后，转移至蒸馏釜，进行脱丙酮工艺操作，加热温度为60-65℃，负压为－0.06mpa，反应1h，降温静止放置，既得高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液，温度低于40℃时，进行放料包装储存工序。
对所得高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液性能进行检测，薄膜硬度40邵氏a；薄膜拉伸强度3.1mpa，薄膜断裂伸长率403%，固含量55%。
使用方法：
底涂产品：高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液使用时按照1:1加水，配置底涂产品，可根据需求入相应色膏，以保持颜色的均一性；
中涂产品：高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液使用时按照1:2加水，配置中涂产品作为接着层；
顶涂产品：高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液使用时按照1:3加水，配置顶涂产品，可加入手感剂、蜡液和珠光粉来进行手感和产品类型的调整。
本发明产品应用于真皮箱包革后，进行产成品的检验，剥离强度大于60n/3cm，常温耐折大于4万次，低温耐折（零下20℃）大于1万次，符合要求。
实施例二
步骤一：将324kg聚四氢呋喃醚和36kg聚丙二醇抽至脱水反应釜中，密封抽取真空，在负压为－0.08mpa，温度为120℃的条件下进行脱水操作，脱水1.5h；
步骤二：脱水完成后将混合物转移至预聚反应釜中，降温至65℃以下，抽取93kg甲苯二异氰酸酯和5kg六亚甲基二异氰酸酯至预聚反应釜中，升温至85℃开始计时进行第一步预聚反应，反应2.5h；
步骤三：反应2.5h后，降温至55℃，向预聚反应釜中投入6kg三甲基戊二醇、1.5kg三羟甲基丙烷、8.9kg二羟甲基丙酸18.9kg和30g辛酸亚锡，加入45kg丙酮，升温至78℃进行第二步扩链预聚反应，反应2.5h，结束第二步扩链预聚反应；
步骤四：降温，预聚体降低至55℃，将预聚体转移至乳化釜中，向乳化釜中加入11.7kgn,n-二甲基乙醇胺，进行第三步中和扩链反应，反应30s内，加入220kg去离子水，去离子水水温为5℃，同步增加搅拌转速，促进转相过程的进行，加入4kg胺基磺酸盐扩链剂和8kg去离子水水的混合液，进行二次亲水扩链反应，同时完成转相过程；
步骤五：转相完成后降低转速持续搅拌0.5h，搅拌结束后，转移至蒸馏釜，进行脱丙酮工艺操作，加热温度为60-65℃，负压为－0.06mpa，反应1h，降温静止放置，既得高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液，待温度低于40℃时，进行放料包装储存工序。
对所得高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液性能进行检测，薄膜硬度40邵氏a；薄膜拉伸强度2.7mpa，薄膜断裂伸长率359%，固含量51%。
使用方法：
底涂产品：高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液使用时按照1:2加水，同时加入0.5%的渗透剂和0.5%流平剂，配置底涂产品，可根据需求入相应色膏，以保持颜色的均一性；
中涂产品：高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液使用时后按照1:3加水，配置中涂产品作为接着层，同时搭配1%木质粉和0.5%润湿剂来进行使用；
顶涂产品：高固含胺基磺酸盐水性聚氨酯乳液使用时按照1:4加水，配置顶涂产品，可加入蜡液和手感剂来进行手感和产品类型的调整。
本发明产品应用于真皮鞋材革后，进行产成品的检验，剥离强度大于8kg/3cm，常温耐折大于5万次，低温（零下20℃）耐折大于2万次，符合厂家的物性要求,同时取山东天庆科技发展有限公司市场现有同类产品fu-201进行数据对比测试，剥离为5kg/3cm，常温耐折为3万次，低温（零下20℃）耐折为1万次，可见本产品优于市场现有通用类产品。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。