一種制革用有機硅改性水性聚氨酯的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種制革用有機娃改性水性聚氨醋的合成方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨醋合成革因其具有光澤柔和、耐磨性好、良好的撕裂強度和伸長率、豐滿的 手感、合適的價格等優(yōu)點而成為價格昂貴且短缺的天然皮革替代品，被廣泛用于服裝、制 鞋、箱包、汽車、家具等行業(yè)。但傳統(tǒng)的聚氨醋革生產(chǎn)過程中使用了大量的N，N二甲基甲酯 胺（DMF)、甲乙酬（ΜΚ()、甲苯等有機溶劑，運些溶劑易燃易爆，毒副作用大，既污染環(huán)境，又 威脅人的生命健康。近年來，隨著國家對環(huán)保和節(jié)能減排要求的提升，溶劑型聚氨醋革生產(chǎn) 不得不面臨轉(zhuǎn)型升級。
[0003] 水性聚氨醋是采用水作為分散介質(zhì)，分散液中不含或含極少量的有機溶劑，除具 有溶劑型聚氨醋的優(yōu)異性能外，還具有環(huán)保、無毒、節(jié)能等優(yōu)點，采用水性聚氨醋取代溶劑 型聚氨醋已成為一種必然的趨勢。但是由于水性聚氨醋的分子鏈端上引入較多的親水性基 團，使得其在力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、耐水耐溶劑性能較差，從而限制其廣泛應(yīng)用。
[0004] 有機娃分子中的Si-0-Si鍵因具有較大的內(nèi)聚能而使得該類分子具有耐高溫、耐 水解等優(yōu)良的性能。通過有機娃改性提升力學(xué)性能和阻燃性能是水性聚氨醋革研究的一 種重要方向。把有機娃助劑直接加入到聚氨醋乳液中共混運種物理混合方式是目前普遍 使用的改性方法。但是有機娃與聚氨醋樹脂，尤其與介質(zhì)水之間的相容性較差，運種改性 方法將導(dǎo)致有機娃的析出，引起產(chǎn)品表面出油，革發(fā)白，光澤下降等副作用。近來，中國專 利CN102604026提出通過化學(xué)方法合成制革用有機娃改性的聚氨醋樹脂的方式，顯著提升 有機娃與聚氨醋的相容性，改善聚氨醋革的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能和表觀，但制備的聚氨醋 樹脂仍然是基于溶劑型的，導(dǎo)致其生產(chǎn)效率低且能耗高，過程復(fù)雜，不利于環(huán)保。中國專 利CN103981716通過多步有機合成制備了有機娃改性的水性聚氨醋，但是其制備過程繁瑣 苛刻，所得的水性聚氨醋固含量低，只適用于做皮革的表面處理劑，而且具有不耐黃變的缺 點。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可W直接用于制革的、固含量較高的有機娃 改性水性聚氨醋的合成方法，通過簡潔的有機合成步驟將有機娃引入到水性聚氨脂的分子 鏈上，改善所得水性聚氨醋革產(chǎn)品的耐黃變、耐水、耐熱和耐磨等性能。
[0006] 本發(fā)明通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)： 一種制革用有機娃改性水性聚氨醋的合成方法，按重量百分比取用原料：二異氯酸醋 20%-60%、低聚二元醇5%-25%、端徑基硅油1%-20%、小分子二元醇親水?dāng)U鏈劑0%-10%和/或 含簇基的小分子二元醇親水?dāng)U鏈劑0%-20%、小分子多元胺中和劑0%-15%、小分子二元胺擴 鏈劑5%-20%、有機祕催化劑0%-1%、丙酬10%-20%、余量為水； 合成步驟如下： (1) 有機娃改性親水性聚氨醋預(yù)聚體的制備： 二異氯酸醋和低聚二元醇于85°c下攬拌反應(yīng)0. 5-2小時，加入親水?dāng)U鏈劑和端徑基娃 油，繼續(xù)攬拌反應(yīng)0. 5-1小時后，加入有機祕催化劑和丙酬，繼續(xù)攬拌反應(yīng)1. 5-3小時，然后 在50°C下用多元胺進行中和反應(yīng)20-30分鐘；最后加水高速攬拌自乳化分散，得有機娃改 性水性聚氨醋分散液； (2) 二次擴鏈： 在有機娃改性水性聚氨醋分散液中加入小分子二元胺，然后升溫至30-45°C擴鏈4-8 小時； (3) 脫丙酬： 待體系成半透明均一液體后，對體系進行加熱，保持在50-60°C，低壓脫丙酬，得有機娃 改性的制革用半透明均一水性聚氨醋乳液。
[0007] 本發(fā)明進一步改進方案是，所述低聚二元醇為聚己二酸新戊二醇醋二醇、聚已二 酸乙二醇-丙二醇醋二醇、聚已二酸乙二醇-1. 4下二醇醋二醇中的一種或任意組合。
[0008] 本發(fā)明更進一步改進方案是，所述端徑基硅油為兩端都為徑基的聚酸-聚硅氧烷 共聚物，分子量在2200-3300之間。
[0009] 本發(fā)明更進一步改進方案是，所述二異氯酸醋為異佛爾酬二異氯酸醋、六亞甲基 二異氯酸醋、4,4'-二環(huán)己基甲燒二異氯酸醋和甲基環(huán)己基二異氯酸醋中的一種或任意組 合。
[0010] 本發(fā)明更進一步改進方案是，所述小分子二元醇親水?dāng)U鏈劑為乙二醇、1,4-下二 醇、新戊二醇、1，6-己二醇中的一種或任意組合。
[0011] 本發(fā)明更進一步改進方案是，所述含簇基的小分子二元醇親水?dāng)U鏈劑為二徑甲基 丙酸、二徑甲基下酸中的一種或組合。
[0012] 本發(fā)明更進一步改進方案是，所述小分子多元胺中和劑為Ξ乙胺、Ξ乙醇胺中的 一種或組合。
[0013] 本發(fā)明更進一步改進方案是，所述小分子二元胺擴鏈劑為乙二胺、異佛爾酬二胺 中的一種或組合。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下優(yōu)點： 1、本發(fā)明提供的合成制革用有機娃改性的水性聚氨醋的制備工藝簡單，工況易于控 審IJ，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，綠色環(huán)保，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0015] 2、通過異氯酸醋與端徑基硅油的擴鏈反應(yīng)制備有機娃改性的水性聚氨醋，可W使 有機娃基團在聚氨醋鏈段上達到分子級別的分散，提高了其與聚氨醋樹脂的相容性，有利 于提升該乳液的穩(wěn)定性，便于儲藏和運輸。
[0016] 3、采用本發(fā)明水性聚氨醋制備的合成革，無溶劑殘留，光滑柔軟，真皮感強，而且 具有很好的耐黃變、耐水、耐熱和耐磨等性能。
【具體實施方式】
[0017] 下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明，但并不因此而限制本發(fā)明 的內(nèi)容。 陽〇1引實施例1 一種制革用有機娃改性水性聚氨醋的合成方法，按重量百分比取用原料：二異氯酸醋 20%、低聚二元醇20%、端徑基硅油10%、小分子二元醇親水?dāng)U鏈劑10%、小分子多元胺中和劑 10%、小分子二元胺擴鏈劑5%、有機祕催化劑1%、丙酬10%，余量為水； 合成步驟如下： (1) 有機娃改性親水性聚氨醋預(yù)聚體的制備： 二異氯酸醋和低聚二元醇于85°C下攬拌反應(yīng)0. 5-2小時，加入親水?dāng)U鏈劑和端徑基娃 油，繼續(xù)攬拌反應(yīng)0. 5-1小時后，加入有機祕催化劑和丙酬，繼續(xù)攬拌反應(yīng)1. 5-3小時，然后 在50°C下用多元胺進行中和反應(yīng)20-30分鐘；最后加水高速攬拌自乳化分散，得有機娃改 性水性聚氨醋分散液； (2) 二次擴鏈： 在有機娃改性水性聚氨醋分散液中加入小分子二元胺，然后升溫至30-45°C擴鏈4-8 小時； (3) 脫丙酬： 待體系成半透明均一液體后，對體系進行加熱，保持在50-60°C，低壓脫丙酬，得有機娃 改性的制革用半透明均一水性聚氨醋乳液。
[0019] 所述低聚二元醇為聚己二酸新戊二醇醋二醇； 所述端徑基硅油為兩端都為徑基的聚酸-聚硅氧烷共聚物，分子量在2200-3300之 間； 所述二異氯酸醋為異佛爾酬二異氯酸醋與六亞甲基二異氯酸醋組合。
[0020] 所述小分子二元醇親水?dāng)U鏈劑為乙二醇； 所述小分子多元胺中和劑為Ξ乙胺； 所述小分子二元胺擴鏈劑為乙二胺。 陽OW 實施例2 一種制革用有機娃改性水性聚氨醋的合成方法，二異氯酸醋35%、低聚二元醇20%、端 徑基硅油20%、含簇基的小分子二元醇親水?dāng)U鏈劑20%、小分子多元胺中和劑10%、小分子二 元胺擴鏈劑15%、有機祕催化劑1%、丙酬10%，余量為水； 合成步驟如下： (1) 有機娃改性親水性聚氨醋預(yù)聚體的制備： 二異氯酸醋和低聚二元醇于85°C下攬拌反應(yīng)0. 5-2小時，加入親水?dāng)U鏈劑和端徑基娃 油，繼續(xù)攬拌反應(yīng)0. 5-1小時后，加入有機祕催化劑和丙酬，繼續(xù)攬拌反應(yīng)1. 5-3小時，然后 在50°C下用多元胺進行中和反應(yīng)20-30分鐘；最后加水高速攬拌自乳化分散，得有機娃改 性水性聚氨醋分散液； (2) 二次擴鏈： 在有機娃改性水性聚氨醋分散液中加入小分子二元胺，然后升溫至30-45Γ擴