[发明专利]一种湿法合成革用高回弹悬垂感聚氨酯树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯树脂，具体涉及一种湿法合成革用高回弹悬垂感聚氨酯树脂的制备方法。

背景技术

由于聚氨酯合成革具有其他合成材料所不具备的多项独特性能，其在人类日常生活中的应用随处可见，已经深入人类生活的各方面，从家居用品到服装鞋服、汽车内饰，到处可以见到聚氨酯合成革的应用。传统的合成革用聚氨酯树脂，采用聚二元醇、扩链剂、二异氰酸酯在溶剂体系中合成制成，聚二元醇在分子结构中作为软段，二异氰酸酯及扩链剂作为硬段，最终的分子堆砌结构为软、硬段微相分离的聚集态结构，软、硬段共同协同作用赋予其良好的延展性及柔韧性。同时，利用“H₂O-DMF”置换过程将其凝固，凝固的同时产生类似于蜂窝状的孔状结构，孔状结构使得合成革具有类似于天然皮革的肉感及丰满度。但限于目前合成革用聚氨酯树脂原材料本身的局限性，如单一品种聚二元醇复合性能欠缺，复合聚二元醇有序可控聚合难以实现，聚醚二元醇类聚氨酯不耐高温，耐高温聚氨酯不耐水解等，并且聚氨酯分子软、硬段必须合理搭配才使得最终的优异性能得以体现，因此难以制备各项性能均优异的聚氨酯树脂。此外更为严重的是多孔结构在赋予合成革材料肉感及丰满度的同时，又使得回弹性降低，较薄的孔壁一般在受到连续作用力及连续挤压时，会产生难以恢复的伤害，严重影响使用寿命。虽有研究将微球膨胀剂引入聚氨酯制品或采用改性剂调节PAPI(多苯基多亚甲基多异氰酸酯)聚合序列，借以完善回弹性(CN104558510A，CN104479100A)，但由于微球膨胀剂的孔型不可控性、泡孔不均匀性、膨胀温度的受限性及不稳定性，及PAPI官能度大于2，难以实现最终的分子结构控制等一系列因素，使得在此类情况下实现分子结构上对于聚氨酯分子回弹性的改善较为困难。因而，如不在分子结构上改变聚氨酯大分子的回弹性，就难以本质上改变聚氨酯合成革在连续使用或负载情况下回弹性不足的劣势。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种湿法合成革用高回弹悬垂感聚氨酯树脂。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：一种湿法合成革用高回弹悬垂感聚氨酯树脂的制备方法，它包括以下步骤：

(a)将聚酯多元醇、扩链剂、溶剂和催化剂依次加入反应釜中进行搅拌，并控制所述反应釜内温度为40～60℃；

(b)将二异氰酸酯分成3～5份，随后间隔将其加入所述反应釜内，在搅拌条件下进行反应并控制所述反应釜内温度不超过90℃，直至产物粘度为1×10⁵～2×10⁵cps/25℃，冷却后包装称重；

所述聚酯多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、溶剂和催化剂的质量比为1：0.25：0.046：4.19：0.0001。

优化地，所述步骤(a)，向反应釜中加入部分溶剂；所述步骤(b)中，分次加入剩余溶剂，以使得产物粘度为1×10⁵～2×10⁵cps/25℃。

优化地，所述聚酯多元醇的羟值为26～28，酸值小于0.5，水分含量小于0.03％。

优化地，所述扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇或一缩二乙二醇，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

优化地，所述催化剂为有机铋类，如新癸酸铋、月桂酸铋、异辛酸铋或环烷酸铋等。

优化地，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。

优化地，步骤(b)中，冷却前还加入助剂搅拌均匀，所述助剂为8114和SDM-7的混合物。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明湿法合成革用高回弹悬垂感聚氨酯树脂的制备方法，通过将二异氰酸酯分成多分加入反应釜，并控制其内的温度和产物粘度，这样得到的树脂具有较高的回弹性，用其制得的合成革手感柔软、垂感强、回弹好，经测试成肌率保持在50％以上，剥离强度达20N/2.5cm。

具体实施方式