[发明专利]一种合成革用高固含量聚氨酯面层树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种合成革用高固含量聚氨酯面层树脂及其制备方法，其通过以下步骤制得：高固含量封闭型聚氨酯树脂的制备、改性胺固化剂的制备、取、封闭型高固树脂、色浆和、改性胺固化剂，搅拌均匀，即得聚氨酯面层树脂。本发明通过异氰酸酯与羟基组分反应生成分子量较小、粘度较低的端异氰酸酯预聚体，利用可热解离的封闭剂对末端异氰酸酯反应形成室温下可稳定储存的封闭型聚氨酯，使用时加入胺类固化剂，室温下可具有一周以上的储存期，且在加热情况下封闭剂解离出来，释放出的异氰酸酯与胺固化剂快速反应形成力学性能优异的含脲基‑氨基甲酸酯基的复合高分子材料。

技术领域

本发明属于功能性聚氨酯合成革领域，具体涉及一种合成革用高固含量聚氨酯面层树脂及其制备方法。

背景技术

聚氨酯高分子材料由于具有优异的柔韧性能、耐磨性能、耐水解性能等而广泛应用于合成革领域，成为替代天然真皮的理想材料。传统聚氨酯合成革的加工制备，无论是干法工艺、湿法工艺，亦或是干法与湿法工艺相结合，在加工过程中采用的都是以N,N-二甲基甲酰胺 (DMF)、丁酮 (MEK)、甲苯(TOL)等有机溶剂，和固含量为20-40%的聚氨酯树脂为原材料，导致在加工过程中存在有机溶剂污染等问题。随着国家对企业生产过程中环境污染问题监管力度的加大，以及人们环保意识的逐渐增强，聚氨酯合成革逐渐从高污染、高排放走向零污染、低排放的清洁生产。

近年来，相关合成革企业使用无溶剂双组分混合浇注工艺制备合成革中间发泡层，替代传统的溶剂型湿法孔层获得优异的手感、性能，已经逐渐得到市场的认可。无溶剂双组分工艺大大降低了合成革加工过程中及最终革产品的DMF含量，但目前双组分无溶剂工艺仅仅局限于应用在合成革中间发泡层。由于面层采用无溶剂双组份工艺存在难以精确控制颜色的问题，而使用水性聚氨酯面层树脂应用于合成革产品在物理性能及加工性能方面仍有一定的缺陷，环保型干法面层尚未有理想的解决方式。

因此，开发一种合成革用高固含量聚氨酯面层树脂，配合无溶剂双组份中间层树脂使用，提供全环保的合成革加工生产解决方案尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成革用高固含量聚氨酯面层树脂的制备方法及其应用，为环保聚氨酯合成革产品提供解决方案。

一种合成革用高固含量聚氨酯面层树脂的制备方法，其通过以下步骤制得：

（1）高固含量封闭型聚氨酯树脂的制备

将反应釜温度控制在40-50℃，加入异氰酸酯、抗氧剂搅拌10-30min后，依次加入低聚物多元醇、蓖麻油和扩链剂，然后在60-80℃反应直至NCO质量含量达到1.5-5%为止，即得到端异氰酸酯预聚体；

向端异氰酸酯预聚体中加入封闭剂进行封闭反应，在60-80℃反应直至NCO质量含量为0%；然后加入溶剂将聚氨酯树脂固含量调整至90%，最后加入紫外光吸收剂搅拌20-30min后降温卸料包装，制得封闭型高固树脂；

（2）改性胺固化剂的制备

将反应釜温度控制在40-50℃，加入端氨基聚醚、抗氧剂搅拌10-20min后，加入异氰酸酯于40-50℃反应至胺值达到35-156mgKOH/g 为止，即得改性胺固化剂；

（3）聚氨酯面层树脂的制备

取步骤（1）制备的封闭型高固树脂、色浆和步骤（2）制备的改性胺固化剂，搅拌均匀，即得聚氨酯面层树脂。

进一步方案，步骤（1）中高固含量封闭型聚氨酯树脂的原材料质量份数如下：

异氰酸酯 100份

低聚物多元醇 140-220份