專利名稱：膚感聚氨酯皮革表面處理劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于合成革的表面處理劑，具體地說是一種膚感聚氨酯皮革表面處理劑及其制備方法。
背景技術：
合成革作為一類合成高分子材料，可以通過調節其化學組成來獲得各種優異性能，被廣泛應用于汽車、航空和服裝等領域。近年來，隨著人們生活水平和審美需求的提高，合成革制品不僅需要結實耐用，更需要有良好的外觀和觸感，這使得人們對聚氨酯合成革有了更高的要求。聚氨酯處理劑能與合成革緊密粘結，并賦予合成革均一的顏色、柔和的手感和高度的美感，使合成革更加接近真皮。因此，聚氨酯處理劑越來越多地應用到合成革中。現有的聚氨酯處理劑主要用于改善合成革外觀和觸感，如提高合成革黑度、霧度、亮面以及改善合成革臘感、滑爽感，改善合成革膚感的聚氨酯處理劑尚未有報道。
發明內容
本發明旨在提出一種膚感聚氨酯皮革表面處理劑及其制備方法，制得的聚氨酯處理劑用于合成革上，可使合成革膚感強，更接近真皮的觸感。這種膚感聚氨酯皮革表面處理劑由溶劑型(聚氨酯樹脂)、有機硅、蠟和溶劑組成，各成份的配比按重量計為:溶劑型PU 30 40份，
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添加型有機硅 4 9份，蠟3 6份，溶劑45 60份；其中所述的溶劑型由二異氰酸酯、多元醇、擴鏈劑、反應型有機硅、抗氧化劑和催化劑在有機溶劑存在的條件下制得。制備溶劑型PU所用的二異氰酸酯、多元醇、擴鏈劑、反應型有機硅的摩爾比可以為:二異氰酸酯:多元醇:擴鏈劑:反應型有機硅=(3.5 4.5):(2 3.5):1:(0.1 0.2)。這種膚感聚氨酯皮革表面處理劑的制備方法，其步驟如下:(I)按配比稱取蠟、有機硅和溶劑，將其加入到反應器中，在室溫下攪拌20 40min ；(2)加入溶劑型I3U樹脂總量的40%，在室溫下攪拌50 70min ；(3)加入剩余的溶劑型I3U樹脂，在室溫下攪拌50 70min ；(4)用120目聚丙烯網過濾，獲得成品。所述的溶劑型PU樹脂合成工藝為:(a)將多元醇、抗氧化劑和部分溶劑加入到反應釜中，升溫至50°C，攪拌20 40min ；
(b)按配比加入總量的70%的二異氰酸酯，70 80°C反應1.5 3小時；(c)加入擴鏈劑和反應型有機硅，70 80°C反應I 1.5小時；(d)加入催化劑，65 75°C反應1.5 3小時；(e)加入剩余的二異氰酸酯，通過二異氰酸酯調節樹脂的粘度，加入溶劑，使粘度達到5 7萬cps/25°C。這種膚感聚氨酯皮革表面處理劑與現有的聚氨酯皮革表面處理劑相比，具有以下優點:( I)膚感和厚實感強。由于用反應型有機硅對溶劑型PU樹脂進行改進，改變了溶劑型PU樹脂的觸感；同時，在配制聚氨酯皮革表面處理劑時還加入了添加型有機硅，增強了觸感，使其皮革表面具有真皮觸感和真皮光度。(2)提高耐刮、耐磨性能。由于反應型有機硅參與了聚氨酯反應，有機硅接枝到聚氨酯鏈上，提高了樹脂的耐磨，耐刮性能。
具體實施例方式這種膚感聚氨酯皮革表面處理劑，由溶劑型TO、有機硅、蠟和溶劑組成，各成份的配比按重量計為:
溶劑型PU 30 40份，添加型有機硅 4 9份，蠟3 6份，溶劑45 60份；其中所述的溶劑型由二異氰酸酯、多元醇、擴鏈劑、反應型有機硅、抗氧化劑和催化劑在有機溶劑存在的條件下制得。制備溶劑型PU所用的二異氰酸酯、多元醇、擴鏈劑、反應型有機硅的摩爾比可以為:二異氰酸酯:多元醇:擴鏈劑:反應型有機硅=(3.5 4.5):(2 3.5):1:(0.1 0.2)。這種膚感聚氨酯皮革表面處理劑中，所述的二異氰酸酯可以為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、氫化二苯甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種；所述的多元醇可以為聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚四氫呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、聚己內酯二醇、聚己二酸乙二醇-1，4- 丁二醇酯二醇中的一種或幾種；所述的擴鏈劑可以為乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二鄰氯二苯胺甲烷、三羥甲基丙烷中的一種或幾種；所述的反應型有機硅可以為含雙羥基有機硅、含雙氨基有機硅中的一種或者兩種；所述的催化劑可以為辛酸亞錫、有機鉍、三乙胺中的一種或幾種。這種膚感聚氨酯皮革表面處理劑中，所述的蠟可以為乳化蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、酰胺蠟、聚四氟乙烯蠟、微晶蠟中的一種或幾種；所用的添加型有機硅可以為甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、聚醚改性硅油、環氧改性硅油、氟烴基改性硅油的一種或者幾種；所用的溶劑可以為二甲基甲酰胺、丁酮、甲苯、異丙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的一種或幾種。這種膚感聚氨酯皮革表面處理劑的制備方法如下:(I)按配比稱取蠟、有機硅和溶劑，將其加入到反應器中，在室溫下攪拌20 40min ；(2)加入溶劑型I3U樹脂總量的40%，在室溫下攪拌50 70min ；(3)加入剩余的溶劑型I3U樹脂，在室溫下攪拌50 70min ；(4)用120目聚丙烯網過濾，獲得成品；所述的溶劑型PU樹脂合成工藝為:(a)將多元醇、抗氧化劑和部分溶劑加入到反應釜中，升溫至50°C，攪拌20 40min ；(b)按配比加入總量的70%的二異氰酸酯，70 80°C反應1.5 3小時；(c)加入擴鏈劑和反應型有機硅，70 80°C反應I 1.5小時；(d)加入催化劑，65 75°C反應1.5 3小時；(e)加入剩余的二異氰酸酯，通過二異氰酸酯調節樹脂的粘度，加入溶劑，使粘度達到5 7萬cps/25°C。下面介紹實施例:實施例1(I)溶劑型PU的制備:在IL的反應釜中加入多元醇150g (其中以重量計聚四氫呋喃二醇50%、聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇25%、聚己內酯二醇25%，)、溶劑(二甲基甲酰胺)225g、抗氧化劑(抗氧劑1010)0.5g，升溫至50°C，攪拌30min ;加入二異氰酸酯49g (占總加入量的70%)(其中以重量計異佛爾酮二異氰酸酯30%、氫化二苯甲烷二異氰酸酯70%)，70 80°C下反應Ih ;加入擴鏈劑(1.4-丁二醇)16g和有機硅(雙羥基有機硅)10g，加入催化劑辛酸亞錫0.1g, 70 80°C反應2h ;降溫至65°C，逐漸加入二異氰酸酯(二苯甲烷二異氰酸酯)21g (占總量的30%)，至樹脂粘度到12萬cps/25°C，然后加入溶劑350.2g (其中以重量計二甲基甲酰胺30%、丁酮70%)，最終獲得聚氨酯樹脂821.3g，固含量30%，粘度7.0萬cps/25°C。(2)表面處理劑的制備:在容器中加入蠟4g (其中乳化蠟2g、聚乙烯蠟lg、微晶蠟lg)、添加型有機娃6g (其中甲基娃油2g、聚醚改性娃油4g)和溶劑60g (其中二甲基甲酰胺5g、丁酮20g、甲苯20g、醋酸乙酯15g)，高速攪拌30min ;加入(I)步制得的溶劑型TO12g，高速攪拌60min ;再加入(I)步制得的溶劑型PU18g，高速攪拌60min ;用120目聚丙烯網過濾，獲得具有膚感聚氨酯表面處理劑成品100g。實施例2(I)溶劑型PU的制備:在IL的反應釜中加入多元醇150g (其中以重量計聚己二酸乙二醇酯二醇50%、聚氧化丙烯二醇30%、聚己二酸乙二醇-1，4- 丁二醇酯二醇20%、)、溶劑(二甲基甲酰胺)225g、抗氧化劑(抗氧化劑1010) 0.5g，升溫至50°C，攪拌30min ;加入二異氰酸酯56g (二苯甲烷二異氰酸酯)，70 80°C下反應2h;加入擴鏈劑21.5g (其中以重量計乙二醇30%、I, 6-己二醇30%、新戊二醇40%)和有機硅(雙氨基有機硅)7.5g，70 80°C反應2h ;加入催化劑辛酸亞錫0.lg，75°C反應Ih ;65°C條件下，逐漸加入二異氰酸酯(二苯甲烷二異氰酸酯)24g至樹脂粘度到11.8萬cps/25°C，然后加入(二甲基甲酰胺)369.3g。最終獲得聚氨酯樹脂863.4g，固含量30%，粘度6.7萬cps/25°C。(2)表面處理劑的制備:在容器中加入蠟6g (其中聚四氟乙烯蠟3g、聚丙烯蠟2g、微晶蠟lg)、添加型有機硅9g (其中甲基硅油6g、環氧改性硅油3g)和溶劑55g (二甲基甲酰胺)，高速攪拌30min ;加入(I)步制得的溶劑型HJUg,高速攪拌60min ;再加入(I)步制得的溶劑型PU18g，高速攪拌60min ;用120目聚丙烯網過濾，獲得具有膚感聚氨酯表面處理劑成品100g。實施例3(I)溶劑I3U的制備:在IL的反應釜中加入多元醇150g (其中以重量計聚四氫呋喃二醇50%、聚己內酯二醇50%)、溶劑226.5g(其中以重量計二甲基甲酰胺70%、甲苯30%)、抗氧化劑(抗氧化劑1010)0.5g，升溫至50°C，攪拌30min;加入二異氰酸酯45.5g (其中以重量計甲苯二異氰酸酯40%、六亞甲基二異氰酸酯60%)，70 80°C下反應2h ;加入擴鏈劑16g (其中以重量計1.4- 丁二醇60%、二鄰氯二苯胺甲烷30%、三羥甲基丙烷10%)和有機硅15g (其中以重量計雙羥基有機硅40%、雙氨基有機硅60%)，70 80°C反應Ih ;加入催化劑(有機鉍)0.lg，70 80°C反應2h ;降溫至65°C，逐漸加入二異氰酸酯(二苯甲烷二異氰酸酯)19.5g至樹脂粘度到9.2萬cps/250C，然后加溶劑347.5g (其中以重量計異丙醇50%、丁酮30%、醋酸乙酯20%)。最終獲得聚氨酯樹脂820.1g,固含量30%，粘度5.0萬cps/25°C。(2)表面處理劑的制備:在容器中按配比加入蠟5g (其中聚乙烯蠟3g、聚四氟乙烯臘2g)、添加型有機娃5g (其中甲基苯基娃油2g、乙基娃油3g)和溶劑54g (其中丁酮10g、甲苯15g、異丙醇15g、醋酸丁酯14g),高速攪拌30min ;加入(I)步制得的溶劑型PU14.4g,高速攪拌60min ;再加入(I)步制得的溶劑型PU21.6g，高速攪拌60min ;用120目聚丙烯網過濾，獲得具有膚感聚氨酯表面處理劑成品100g。實施例4(I)溶劑I3U的制備:在IL的反應釜中加入多元醇150g (聚四氫呋喃二醇)、溶劑232.5g (其中以重量計二甲基甲酰胺60%、甲苯40%)、抗氧化劑(抗氧化劑1010)0.5g，升溫至50°C，攪拌30min ;加入二異氰酸酯52.5g (其中以重量計氫化二苯甲烷二異氰酸酯40%、異佛爾酮二異氰酸酯60%)，70 80°C下反應2h ;加入擴鏈劑22g (其中以重量計1.4- 丁二醇30%、二鄰氯二苯胺甲烷70%)和有機硅8g (以重量計含雙羥基有機硅60%、含雙氨基有機硅40%)，70 80°C下反應2h ;加入催化劑0.2g (其中有機鉍0.06g、三乙胺0.14g)，70 80°C反應2h ;逐漸加入二異氰酸酯(二苯甲烷二異氰酸酯)22.5g至樹脂粘度到10.2萬cps/25°C，然后加入溶劑362.5g (其中以重量計異丙醇40%、醋酸丁酯60%)。最終獲得聚氨酯樹脂850.1g,固含量30%,粘度5.7萬cps/250C。(2)表處劑的制備:在容器中加入蠟5g(其中乳化蠟2g、聚丙烯蠟3g)、添加型有機娃4g (其中甲基苯基娃油2g、環氧改性娃油2g)和溶劑53g (二甲基甲酰胺20g、丁酮20g、甲苯13g)，高速攪拌30min ;加入(I)步制得的溶劑型TO15.2g，高速攪拌60min ;再加入(I)步制得的溶劑型PU22.Sg，高速攪拌60min ;用120目聚丙烯網過濾，獲得具有膚感聚氨酯表面處理劑成品IOOg.
實施例中所得膚感聚氨酯皮革表面處理劑及在合成革上的涂膜性能如下表所示。
權利要求
1.一種膚感聚氨酯皮革表面處理劑，由溶劑型PU、有機硅、蠟和溶劑組成，其特征是各成份的配比按重量計為: 溶劑型PU30 40份， 添加型有機娃 4 9份， 臘3 6份， 溶劑45 60份； 其中所述的溶劑型PU由二異氰酸酯、多元醇、擴鏈劑、反應型有機硅、抗氧化劑和催化劑在有機溶劑存在的條件下制得；制備溶劑型PU所用的二異氰酸酯、多元醇、擴鏈劑、反應型有機硅的摩爾比為:二異氰酸酯:多元醇:擴鏈劑:反應型有機硅=(3.5 4.5): (2 .3.5):1:(0.1 0.2)。
2.如權利要求1所述的膚感聚氨酯皮革表面處理劑，其特征是所述的二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、氫化二苯甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種；所述的多元醇為聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚四氫呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、聚己內酯二醇、聚己二酸乙二醇-1，4- 丁二醇酯二醇中的一種或幾種；所述的擴鏈劑為乙二醇、1，4- 丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二鄰氯二苯胺甲烷、三羥甲基丙烷中的一種或幾種；所述的反應型有機硅為含雙羥基有機硅、含雙氨基有機硅中的一種或者兩種；所述的催化劑為辛酸亞錫、有機鉍、三乙胺中的一種或幾種。
3.如權利要求2所述的膚感聚氨酯皮革表面處理劑，其特征是所述的蠟為乳化蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、酰胺蠟、聚四氟乙烯蠟、微晶蠟中的一種或幾種；所用的添加型有機硅為甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、聚醚改性硅油、環氧改性硅油、氟烴基改性硅油的一種或者幾種；所用的溶劑為二甲基甲酰胺、丁酮、甲苯、異丙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的一種或幾種。
4.一種膚感聚氨酯皮革表面處理劑的制備方法，其特征為其步驟如下: (O按權利要求1的配比稱取蠟、有機硅和溶劑，將其加入到反應器中，在室溫下攪拌20 40min ； (2)加入溶劑型I3U樹脂總量的40%，在室溫下攪拌50 70min； (3)加入剩余的溶劑型I3U樹脂，在室溫下攪拌50 70min； (4)用120目聚丙烯網過濾，獲得成品； 所述的溶劑型I3U樹脂的合成工藝為: Ca)將多元醇、抗氧化劑和部分溶劑加入到反應釜中，升溫至50°C，攪拌20 40min ； (b)按權利要求1的配比加入總量的70%的二異氰酸酯，70 80°C反應1.5 3小時； (c)加入擴鏈劑和反應型有機硅，70 80°C，反應I 1.5小時； Cd)加入催化劑，65 75°C反應1.5 3小時； (e)加入剩余的二異氰酸酯，通過二異氰酸酯調節樹脂的粘度，加入溶劑，使粘度達到5 7 萬 cps/25°C。
全文摘要
一種膚感聚氨酯皮革表面處理劑，由溶劑型PU、添加型有機硅、蠟和溶劑混合而成。各成份的配比按重量計為溶劑型PU30～40份，有機硅4～9份，蠟3～6份，溶劑45～60份；其中溶劑型PU由二異氰酸酯、多元醇、擴鏈劑、反應型有機硅、抗氧化劑和催化劑在有機溶劑存在的條件下制得。制備溶劑型PU所用的二異氰酸酯、多元醇、擴鏈劑、反應型有機硅的摩爾比為二異氰酸酯多元醇擴鏈劑反應型有機硅=(3.5～4.5)(2～3.5)1(0.1～0.2)。用于合成革上，能顯著改善合成革觸感，使得合成革具有很強的膚感性能，同時改善合成革耐刮、耐磨等性能。
文檔編號D06M15/657GK103205898SQ20131011308
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月2日 優先權日2013年4月2日
發明者陳利, 江雄知, 魏建平, 薛振華, 朱葉佳 申請人:嘉興禾大科技化學有限公司