[发明专利]一种酸性染料可染的生物基聚氨酯树脂

说明书

本发明涉及一种酸性染料可染的生物基聚氨酯树脂，分子链包括由长链二元醇构成的软段和由异氰酸酯、扩链剂、封端剂构成的硬段，长链二元醇对应的结构单元包括：结构单元A(来源于生物基聚酯二醇)、结构单元B(来源于生物基聚醚二醇)和结构单元C(来源于石油基聚环氧丙烷环氧乙烷无规共聚的共聚醚二醇)；结构单元A、结构单元B和结构单元C通过氨基甲酸酯基团接入聚氨酯树脂的分子链中；结构单元B与结构单元C的摩尔比比值不超过19；生物基聚氨酯树脂的生物基含量为60wt％以上；由生物基聚氨酯树脂制得的生物基超纤基布的L值≤31。本发明的生物基聚氨酯树脂兼具高生物基含量和染色优的特点，弥补了现有技术的不足。

技术领域

本发明属于合成树脂技术领域，涉及一种酸性染料可染的生物基聚氨酯树脂。

背景技术

聚氨酯树脂是制备超细纤维合成革的重要原材料，市场上绝大多数超细纤维绒面革都是使用基于石油产业链的聚氨酯树脂原料制备而成，会产生较大的污染，与现阶段低碳及可持续的发展要求明显不符。合成聚氨酯树脂的化学原料按照来源的不同，可分为石油基原料和生物基原料，随着可持续发展政策的深入贯彻，在未来对基于生物基原料制得的聚氨酯树脂替代传统聚氨酯合成路径将成为技术转变的重中之重。

通常，为了获得基于生物基原料制备的聚氨酯树脂，人们会研究聚氨酯的结构，并把聚氨酯的结构分为软段和硬段，其中软段由聚合物多元醇组成，硬段由异氰酸酯和小分子扩链剂构成。构成软段的聚合物多元醇中，常见的生物基类聚合物多元醇为聚己二酸-1,3-丙二醇酯二醇；构成硬段的异氰酸酯中，常见的生物基异氰酸酯为生物基二苯基甲烷二异氰酸酯；构成硬段的小分子扩链剂中，常见的生物基小分子扩链剂为1,3-丙二醇。采用可选的生物基来源的聚合物多元醇可以合成出机械性能优异的全生物基聚氨酯，然而在染色能力上存在缺陷，对于超纤绒面革用聚氨酯树脂而言，上色性是非常重要的，其染色的均匀程度、深浅对成品绒面革的产品品质起着关键性作用。

然而，受限于生物基原料的有限性，我们仍然需要一些石油基的原料进行改性，目前，现有技术在制备染色优的聚氨酯树脂时仍以全石油基或石油基为主的原料进行合成，如中国专利申请CN105542108A中描述的易染色聚氨酯树脂。然而，这类方案中含有大量的己二酸、聚四亚甲基醚等结构是没有生物基来源的，同时该类易染色聚氨酯树脂的染色深度L值很难做到≤31。

本发明期望能够通过合成创新，获得一种高生物基含量、染色优的适用于超纤绒面革聚氨酯树脂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种酸性染料可染的生物基聚氨酯树脂。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种酸性染料可染的生物基聚氨酯树脂，分子链包括由长链二元醇构成的软段和由异氰酸酯、扩链剂、封端剂构成的硬段，长链二元醇对应的结构单元包括：

结构单元A：x＝10-18，y＝2-3，来源于数均分子量为1000-3000的生物基聚酯二醇；

结构单元B：来源于数均分子量为1000-3000的生物基聚醚二醇；

结构单元C：nx/(nx+ny)＝0.5-0.8，来源于数均分子量500-3000的石油基聚环氧丙烷环氧乙烷无规共聚的共聚醚二醇；

结构单元A、结构单元B和结构单元C通过氨基甲酸酯基团(-NH-COO-)接入聚氨酯树脂的分子链中；

结构单元B与结构单元C的摩尔比比值不超过19；结构单元B与结构单元C的摩尔比比值大于19时，结构单元C的占比较小，体现不出引入结构单元C的作用；