[发明专利]有机硅改性的单组份水性聚氨酯涂饰剂的合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品合成工艺，具体是指一种有机硅改性的单组份水性聚氨酯涂饰剂的合成工艺。

背景技术

聚氨酯涂饰剂用于鞋底表面美化、提高耐用性、修正表面缺陷、提高商用价值。 目前，国内市场在用的产品是双组份涂饰剂，包括甲乙双组份，其中甲组份为水性聚氨酯，乙组份为多异氰酸酯交联剂，这种双组份皮革涂饰剂在使用时，需要厂家技术人员现配现用，且要求配好的浆液须在6小时内用完，否则结块不能再用，造成浪费，因此这种市用的双组份皮革涂饰剂存在使用不便的问题，另外，通过检索，中国专利公开号为CN1067442A公开的一种《双组份聚氨酯皮革涂饰剂的生产方法》，但是这种双组份聚氨酯皮革涂饰剂同样存在需要进行双组份配置，使用起来仍然存在不便。另外，现有的这种双组份聚氨酯皮革涂饰剂由于其制备工艺的原料选择的原因，还存在防水防污和耐磨性能相对较差的缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的需要现场配置的缺陷以及防水防污和耐磨性能相对较差的缺陷，而提供一种有机硅改性的单组份水性聚氨酯涂饰剂的合成工艺。

为实现上述目的，本发明的技术方案是包括以下工序：

（1）将聚酯二元醇和聚醚三元醇与甲苯二异氰酸酯，在催化剂作用下反应聚合；

（2）再加入扩链剂和有机硅进行扩链和改性得到预聚体；

（3）引入双羟基丙酸和交联剂进行交联反应，然后再加入有机胺和蒸馏水进行中和乳化，获得有机硅改性的单组份水性聚氨酯皮革涂饰剂成品。

进一步设置是所述的催化剂为催化剂为醋酸盐、三乙烯二胺和辛酸亚锡中的一种或多种复合物。所述的有机硅为八甲基环四硅氧烷，所述的扩链剂为1，4-丁二醇，所述的交联剂为聚氮丙啶交联剂SAC-100。

本发明的优点是：

（1）在反应过程加入的所有原料，最后都变成产品，生产过程基本无“三废”排放；以水为分散介质，绿色、环保，生产成本低。

（2） 制备的有机硅改性的单组份水性聚氨酯皮革涂饰剂成品，分子结构中既有聚氨酯链段，又有聚硅氧烷链段；既有足够的亲水基，又有适量的交联点。产品既有聚氨酯的力学性能，又有有机硅的防水、防污、耐磨性能。因此克服现有技术的缺陷。

（3）另外，制备的有机硅改性的单组份水性聚氨酯皮革涂饰剂成品，在分子结构中引入的活性基羧基（-COOH），乳液状态时是亲水基，聚合物能分散在水中，形成稳定乳液；成膜时，随着水份挥发，分子结构相互靠近，亲水基(-COOH)与事先引入的有机硅偶联剂进行交联反应，不再溶于水，从而提高膜的耐水性与耐磨性能。

（4）在乳液状态，根据“相似相溶原则”，含亲水基的聚氨酯链段朝向水相，疏水的聚硅氧烷链段包裹在粒子内部，形成稳定乳液；使用成膜时，分子结构中的软段、硬段微观相分离，重新取向、迁移；因有机硅表面能低，有机硅从涂层内侧迁移至表面，提高涂膜的防水、防污、耐磨性能。

（5）本发明工艺获得成品是为单组份，简化应用工艺。

下面结合具体实施方式对本发明做进一步介绍。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

（1）在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的干燥反应釜中，加入10份聚酯二元醇、10份聚醚三元醇、10份甲苯二异氰酸酯和0.2份催化剂，然后升温至50反应。该催化剂为三乙烯二胺。

（2）待异氰酸酯基含量达到理论值时，再加入3份扩链剂（1，4-丁二醇）和2份有机硅油八甲基环四硅氧烷，保持上述温度继续反应，扩链和改性得到预聚体。

（3） 待上述异氰酸酯基含量达到理论值时，再加入0.5份双羟基丙酸和1份交联剂SAC-100进行交联反应，反应一段时间，降温至40℃，加入0.3份有机胺和100份蒸馏水，继续搅拌反应进行中和乳化，从而获得有机硅改性的单组份水性聚氨酯皮革涂饰剂成品。 

实施例2

（1）在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的干燥反应釜中，加入40份聚酯二元醇、30份聚醚三元醇、30份甲苯二异氰酸酯和1.2份催化剂，然后升温至80℃反应。该催化剂为醋酸盐。

（2）待异氰酸酯基含量达到理论值时，再加入15份扩链剂（1，4-丁二醇）和10份有机硅油八甲基环四硅氧烷，保持上述温度继续反应，扩链和改性得到预聚体。