一種具有膚感效果的低光澤水性聚氨酯及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請設(shè)及一種水性聚氨醋樹脂，及其制備方法。具體而言，本申請通過在水性聚 氨醋樹脂中引入親水性強的橫酸鹽基團的方法，來制備一種具有穩(wěn)定性、低光澤、自消光、 并且粒徑分布極大的水性聚氨醋樹脂，該樹脂成膜后表面形成凹凸不平的狀態(tài)，并具有膚 感效果。
【背景技術(shù)】
[0002] 人造革是一種外觀、手感等方面似皮革的塑料制品，人造革可W代替皮革使用，并 且具有手感好、柔軟、耐磨損等優(yōu)點。人造革一般W織物為底基，在表面使用添加有塑料添 加劑的合成樹脂混合物進行涂布或貼覆，然后加入使其塑化，再經(jīng)過滾壓壓花或者壓平的 方法來制備。根據(jù)原料生產(chǎn)的不同，使用PVC樹脂為原料生產(chǎn)出的人造革稱為PVC人造革 (簡稱人造革）；使用PU樹脂為原料生產(chǎn)出的人造革稱為PU人造革（簡稱PU革）：用PU 樹脂與無紡布為原料生產(chǎn)出的人造革稱為PU合成革（簡稱合成革）。按用途分類，根據(jù)覆 蓋物的種類不同，分為鞋用人造革、箱包用人造革等等。
[0003] 在人造革的生產(chǎn)過程中，對于人造革的表面處理很重要的一個步驟是使用具有消 光性的水性聚氨醋樹脂來處理人造革表面。聚氨醋樹脂（PolyurethaneResin)是一種高 分子材料，具有高強度、耐磨損等特點，應用于多種工業(yè)產(chǎn)品、日用產(chǎn)品或醫(yī)療器械中。水性 聚氨醋是W水作為分散介質(zhì)的聚氨醋體系。水性聚氨醋W水作為溶劑，而不是W有機物作 為溶劑，具有相容性好、污染少等特點，因此廣泛用于人造革生成中。
[0004] 在現(xiàn)有技術(shù)中，為了到達低光澤的效果，一般是在水性聚氨醋中加入消光粉，使樹 脂干燥后的膜層產(chǎn)生粗糖感。但是運種方法的缺點是在水性樹脂中加入消光粉容易引起稠 化、分層等不良反應，非常不利于后續(xù)人造革的生產(chǎn)過程。因此人造革的生產(chǎn)中急需要解決 運一技術(shù)難題。
[000引發(fā)明簡述
[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本申請的優(yōu)勢在于提供了一種具有自消光的水性 聚氨醋樹脂，及其制備方法。
[0007] 本研究通過特殊的分子設(shè)計和樹脂粒徑設(shè)計，得到了一種極寬粒徑分布的水性聚 氨醋樹脂，樹脂成膜后由于粒徑分布懸殊（lOOnm-lOOOnm)，導致成膜具有類似消光粉的粗 糖感和凹凸感，從而產(chǎn)生消光性。具體而言，本申請制備的樹脂可W在不加消光粉的情況 下，通過樹脂極寬的粒徑分布產(chǎn)生成膜后類似于消光粉的粗糖感和凹凸感。本申請制備的 樹脂的粒徑分布需要在lOOnm-lOOOnm的范圍，但運種寬粒徑分布的水性聚氨醋樹脂往往 膽存穩(wěn)定性差，容易沉淀，為了解決運個問題，需要在樹脂分子中接入極強的親水基團?，F(xiàn) 有技術(shù)中一般水性聚氨醋采用簇基（二徑甲基丙酸或二徑甲基下酸）對樹脂進行親水保 護，但由于簇酸是弱酸，無法使寬粒徑分布的樹脂穩(wěn)定膽存。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的運個難 題，本申請創(chuàng)新地通過在水性聚氨醋樹脂中引入親水性極強的橫酸鹽基團的方法，來制備 一種具有膽存穩(wěn)定、低光澤、自消光、粒徑分布極大的水性聚氨醋樹脂，由于橫酸是強酸，樹 脂上接入少量的橫酸基團就能使樹脂達到穩(wěn)定的分散效果，親水基團含量越低，樹脂的粒 徑分布則越大，所W采用橫酸基作為親水基可使樹脂形成膽存穩(wěn)定的大粒徑，成膜后表面 形成凹凸不平的狀態(tài)，具有膚感效果。
[0008] 根據(jù)本申請的一個方面，本申請?zhí)峁┝艘环N水性聚氨醋樹脂，所述水性聚氨醋樹 脂由W下組分反應而成：聚己內(nèi)醋二元醇；聚酸二元醇；擴鏈劑；二異氯酸醋；有機溶劑； 水；橫化聚乙二醇；W及小分子二元胺。
[0009] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述水性聚氨醋樹脂組分的重量含量如下：聚己內(nèi) 醋二元醇：25-30份；聚酸二元醇：25-30份；擴鏈劑：4-6份；二異氯酸醋：25-30份；有機溶 劑：80-100份；水：180-220份；橫化聚乙二醇：2-3份；W及小分子二元胺：1-2份。
[0010] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述聚己內(nèi)醋二元醇的數(shù)均分子量（Μη)是 1000-5000,優(yōu)選Μη是2000,所述聚己內(nèi)醋二元醇選自聚己內(nèi)醋二元醇（Μη= 1000)、聚己 內(nèi)醋二元醇（Μη= 2000)、或聚己內(nèi)醋二元醇（Μη= 3000)中的一種或幾種。
[0011] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述聚酸二元醇選自聚丙二醇酸二元醇（Μη= 1000)、聚丙二醇酸二元醇（Μη= 2000)、聚四氨巧喃酸二元醇（Μη= 1000)、聚四氨巧喃酸 二元醇（Μη= 2000)或聚四氨巧喃酸二元醇（Μη= 3000)中的一種或幾種。
[0012] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述擴鏈劑選自乙二醇、丙二醇、下二醇或己二醇中 的一種或幾種。
[0013] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述二異氯酸醋選自異佛爾酬二異氯酸醋或二環(huán)己 基甲燒二異氯酸醋中的一種或幾種。
[0014] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述橫化聚乙二醇的數(shù)均分子量是400-800。
[0015] 根據(jù)本申請的優(yōu)選實施方式，所述橫化聚乙二醇的數(shù)均分子量是600。
[0016] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述小分子二元胺選自乙二胺或異佛爾酬二胺中的 一種或幾種。
[0017] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述有機溶劑是丙酬。
[0018] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述水性聚氨醋樹脂還包含催化劑。
[0019] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述催化劑是有機祕。
[0020] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述催化劑的含量是0. 15-0. 25份。
[0021] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述水性聚氨醋樹脂自消光。
[0022] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述水性聚氨醋樹脂粒徑范圍是lOOnm-lOOOnm。
[0023] 根據(jù)本申請的另一個方面，本申請?zhí)峁┝艘环N根據(jù)前述任一項權(quán)利要求中所述水 性聚氨醋樹脂的制備方法，所述方法包括如下步驟：1)聚己內(nèi)醋二元醇投入反應蓋中，升 溫，真空脫除水分；2)降溫，加入有機溶劑，加入二異氯酸醋，攬拌并升溫，保溫反應，加入 聚酸二元醇、橫化聚乙二醇和擴鏈劑，繼續(xù)保溫；3)加入有機溶劑進行稀釋，并降溫，高速 攬拌下加入水進行乳化；4)乳化完成后加入小分子二元胺，攬拌；5)升溫，真空脫除有機溶 劑；待有機溶劑脫除干凈，降溫并包裝，即可得到水性聚氨醋。
[0024] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述方法的步驟1)中加入所述聚己內(nèi)醋二元醇 25-30份，所述升溫是升溫至125-135Γ，所述真空脫除水分的時間是1-化。
[00巧]根據(jù)本申請的某些實施方式，所述方法的步驟2)中所述降溫是降溫至65-75Γ， 加入所述有機溶劑10-30份，所述升溫是升溫至75-85°C，所述保溫反應的時間是1-1.化， 所述繼續(xù)保溫的時間是2-化。
[0026] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述方法的步驟3)中加入所述有機溶劑50-90份， 所述降溫是降溫至35-45Γ。
[0027] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述方法的步驟4)中所述攬拌的時間是25-35min。
[0028] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述方法的步驟5)中所述升溫是升溫至50-60°C。
[0029] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述步驟2)中還加入催化劑。
[0030] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述催化劑是有機祕。
[0031] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述催化劑的含量是0. 15-0. 25份。
[0032] 根據(jù)本申請的某些實施方式，所述有機溶劑是丙酬。
[003引發(fā)明詳述
[0034] 定義
[0035] 除非另外定義，本文使用的所有專業(yè)術(shù)語或?qū)Ｓ性~匯具有本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員通常所理解的含義。
[0036] 本申請所用術(shù)語"聚氨醋（polyurethane)"是一種新興的有機高分子材料，被譽為 "第五大塑料"。聚氨醋一般由二異氯酸醋與聚酸多元醇或聚醋多元醇經(jīng)聚合反應而生成。 本申請所用術(shù)語"水性聚氨醋"，也稱為水基聚氨醋或水分散聚氨醋，是W水作為分散介質(zhì) 的聚氨醋體系。
[0037] 本申請所用術(shù)語"數(shù)均分子量（Number-averageMolecularWei曲t)"，符號為Μη， 指當化學成分相同而聚合度不同而組成聚合物時，W數(shù)量作為統(tǒng)計權(quán)重，所有分子的分子 量與其數(shù)量分數(shù)的乘積之和。
[00測本申請所用術(shù)語"聚己內(nèi)醋二元醇（pol^-c耶；rolacloneglycol,簡稱P化）"，一般 是由己內(nèi)醋單體與二醇、二胺或醇胺類起始劑經(jīng)開環(huán)聚合而生成。在本申請的優(yōu)選實施方 式中，所述聚己內(nèi)醋二元醇的數(shù)均分子量（Μη)是1000-5000,例如1000-4000、1000-3000、 1000-2000、2000-5000、2000-4000、2000-3000、3000-5000、3000-4000、或 4000-5000。在本 申請的優(yōu)選實施方式中，所述聚己內(nèi)醋二元醇的數(shù)均分子量（Μη)是1000、2000、3000、4000 或 5000。
[0039] 在本申請的優(yōu)選實施方式中，所述聚己內(nèi)醋二元醇選自聚己內(nèi)醋二元醇（Μη= 1000)、聚己內(nèi)醋二元醇（Μη= 2000)、或聚己內(nèi)醋二元醇（Μη= 3000)中的一種或幾種。 在本申請的優(yōu)選實施方式中，所述聚己內(nèi)醋二元醇選自聚己內(nèi)醋二元醇（Μη= 1000)、聚己 內(nèi)醋二元醇（Μη= 2000)、或聚己內(nèi)醋二元醇（Μη= 3000)中的一種。在本申請的優(yōu)選實 施方式中，所述聚己內(nèi)醋二元醇選自聚己內(nèi)醋二元醇（Μη= 1000)、聚己內(nèi)醋二元醇（Μη= 2000)、或聚己內(nèi)醋二元醇（Μη= 3000)中的幾種。在本申請的優(yōu)選實施方式中，所述聚己 內(nèi)醋二元醇選自聚己內(nèi)醋二元醇（Μη= 1000)、聚己內(nèi)醋二元醇（Μη= 2000)、或聚己內(nèi)醋 二元醇（Μη= 3000)中的幾種，所述聚己內(nèi)醋二元醇中的成分可W按照任意比例混合。
[0040] 本申請所用術(shù)語"聚酸二元醇"，又稱為"二徑基聚酸"。在本申請的優(yōu)選實施方式 中，所述聚酸二元醇選自聚丙二醇酸二元醇（Μη= 1000)、聚丙二醇酸二元醇