用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及水性聚氨酯樹脂技術領域，尤其涉及用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離 子水性聚氨酯樹脂。
【背景技術】
[0002] 目前大規模生產的沙發革貝斯主要由溶劑型樹脂制成。而制作溶劑型樹脂的有機 溶劑，具有有毒、易揮發、對環境和人體有危害的特性，特別用于制作沙發革、服裝革類產品 時，對人體的危害體現的更為明顯。
[0003] 水性聚氨酯是以水代替有機溶劑作為分散介質的新型聚氨酯體系，也稱水分散聚 氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水為溶劑，無污染、安全可靠、機械性能優 良、相容性好、易于改性。水性聚氨酯制成的產品具有溶劑型濕法合成革貝斯的基本結構， 手感與物性接近溶劑型合成革貝斯，適合大規模生產。
[0004] 用于制作水性聚氨酯沙發革貝斯的產品具有傳統溶劑型聚氨酯沙發革貝斯的手 感及物性性能，同時具備傳統溶劑型聚氨酯沙發革貝斯所不具有的環保性能以及滿足人們 逐漸增長的家居環保要求。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是提供一種無毒、性能良好的用于沙發革濕法浸漬貝 斯的陰離子水性聚氨酯樹脂。
[0006] 為解決上述問題，本發明所述的用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹 月旨，其特征在于:該水性聚氨酯樹脂包括以下重量份的原料:多元醇70~200份;多異氰酸酯 15~50份;親水化合物1~20份;擴鏈劑1~18份;成鹽劑1~8份;硅烷偶聯劑2~9份。
[0007] 所述多元醇是指分子量為1000~3000的聚四氫呋喃醚多元醇、聚環氧乙烷多元醇、 聚環氧丙烷多元醇、端羥基聚丁二烯、聚硅氧烷多元醇、聚丙二醇多元醇中的一種或幾種。
[0008] 所述多異氰酸酯是指甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰 酸酯、1，6_己二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、萘-1，5-二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異 氰酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯、甲基環己基二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸 酯、4，4 二環己基甲烷二異氰酸酯中的一種或幾種。
[0009 ]所述親水化合物是指2，2-二羥甲基丙酸、2，2-二羥甲基丁酸的一種或兩種。
[0010]所述擴鏈劑是指異佛爾酮二胺、間苯二甲胺、乙二胺中的一種或幾種。
[0011]所述成鹽劑是指三乙胺或濃度為〇. 5mol/L的氨水。
[0012] 所述硅烷偶聯劑是指Ν-(β-氨乙基)-γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ -氨丙基二 乙氧基硅烷、γ -（2,3_環氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、硅烷偶聯劑G-570中的一種或幾種。
[0013] 如上所述的用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂的制備方法，包括 以下步驟： ⑴按配比稱重； ⑵將多元醇加熱至1〇〇°〇110°C脫水0.5~1.5h，然后降溫至45~55°C，再加入多異氰酸 酯，升溫至85~95°C，并在該溫度下保溫反應1.5~2.5 h;之后降溫至45~55°C，加入親水化合 物，并加入容器內固體質量分數4%的丙酮;其次升溫至75~85°C反應1.5~3.5 h，之后降溫至 45~55°C，此時加入0.2~0.4g的有機鉍催化劑和固體質量分數6%的丙酮，升溫至65~75°C反 應2.5~4h;反應結束測定NCO含量，直至NCO達到理論值，最后加入容器內固體質量分數55% 的丙酮，降溫至40~50°C加入硅烷偶聯劑反應10~30分鐘，得到水性聚氨酯預聚體； (3)將成鹽劑加入所述水性聚氨酯預聚體中，在800~1000r/min情況下進行中和反應，以 1500~3000r/min的速率攪拌加入所述水性聚氨酯預聚體中固體份質量的1.5~3.5倍的去離 子水，并加入擴鏈劑，再以800~lOOOr/min的速率攪拌5~30分鐘，得到含丙酮的陰離子水性 聚氣醋半成品； ⑷所述含丙酮的陰離子水性聚氨酯半成品經減壓蒸餾出丙酮，即得用于服裝革濕法浸 漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂。
[0014] 所述步驟⑷中減壓蒸餾的條件是指壓力為-0.09MPa~-0.1 MPa。
[0015] 本發明與現有技術相比具有以下優點： 1、本發明水性聚氨酯原料組分及產品中均不含有甲醛、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮 (MEK)、乙酸、乙酯和二甲基甲酰胺等有機物，因此，無毒環保，減輕對環境的污染和保持生 產車間的健康。
[0016] 2、本發明采用硅烷偶聯劑后擴鏈加入方式。通過化學結合理論，硅烷偶聯劑可以 和異氰酸酯形成穩定的化學鍵，可以顯著提高分子鏈段的機械性能;硅烷偶聯劑能與織物 表面作用形成共價鍵，起著無機相與有機相之間連接的橋梁作用。通過可變層理論，偶聯劑 在聚合物和填料之間形成一層比分子層厚的多的撓性樹脂層，該層能松弛界面應力，阻止 界面裂縫的擴展，因而改善了界面的結合強度，提高了材料的機械性能。因此，本發明中的 硅烷偶聯劑對于樹脂所制成的貝斯材料的剝離和耐屈撓有著很好的提高作用。
[0017] 3、采用本發明產品按照下述方法制備的沙發革貝斯產品在耐黃變、觸感、耐屈撓、 剝離、貝斯外觀、耐水解等方面均有良好的性能體現(參見表1)。制備方法如下： ① 將實施例中的1-3號樣品加入發泡劑K12 (濟南碩昌化工）、泡沫穩定劑207 (青 島中寶化工）、增稠劑3220(深圳海川化工）、pH調節穩定劑AMP-95(廣東順德世邦佳明化 工）、固化劑3099(德國拜耳）、水性色漿(吳江金峰化工）和填料木質纖維素（鄭州銀鶴糊 精），機械發泡混合制成水性漿料； ② 將基布分別浸漬于稀釋15倍數的實施例中的1-3號樣品，后經5%氯化鈉水溶液凝固， 置于120Γ的烘箱中烘干； ③ 將水性漿料直接涂覆在步驟②經過處理的基布上，通過凝聚、水洗、烘干的方式，制 得沙發革貝斯。
[0018] 表1本發明所得產品制得的沙發革貝斯的檢測技術指標
4、本發明制備工藝簡單，容易控制，生產安全性大大提高，適合大規模工業化生產。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂，該水性聚氨酯樹 脂包括以下重量份的原料：多元醇190g;多異氰酸酯39g;親水化合物5 g;擴鏈劑5 g;成鹽 劑4 g;硅烷偶聯劑8 g。
[0020] 其中：多元醇是指分子量為1000~3000的聚丙二醇多元醇。多異氰酸酯是指異佛爾 酮二異氰酸酯、1，6_己二異氰酸酯、4,4'_二環己基甲烷二異氰酸酯，其質量比為1.8:1:2。 親水化合物是指2,2_二羥甲基丙酸。擴鏈劑是指乙二胺。成鹽劑是指三乙胺。硅烷偶聯劑是 指Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ -氨丙基三乙氧基硅烷，其質量比為1: 1.2〇
[0021] 該用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂的制備方法，包括以下步 驟： ⑴按配比稱重； ⑵將多元醇加熱至1〇〇°〇110°C脫水0.5~1.5h，然后降溫至45~55°C，再加入多異氰酸 酯，升溫至85~95°C，并在該溫度下保溫反應1.5~2.5 h;之后降溫至45~55°C，加入親水化合 物，并加入容器內固體質量分數4%的丙酮;其次升溫至75~85°C反應1.5~3.5 h，之后降溫至 45~55°C，此時加入0.2~0.4g的有機鉍催化劑和固體質量分數6%的丙酮，升溫至65~75°C反 應2.5~4h;反應結束測定NCO含量，直至NCO達到理論值，最后加入容器內固體質量分數55% 的丙酮，降溫至40~50°C加入硅烷偶聯劑反應10~30分鐘，得到水性聚氨酯預聚體； (3)將成鹽劑加入水性聚氨酯預聚體中，在800~1000r/min情況下進行中和反應，以1500 ~3000r/min的速率攪拌加入水性聚氨酯預聚體中固體份質量的1.5~3.5倍的去離子水，并 加入擴鏈劑，再以800~1000r/min的速率攪拌5~30分鐘，得到含丙酮的陰離子水性聚氨酯半 成品； ⑷含丙酮的陰離子水性聚氨酯半成品在壓力為-〇. 〇9MPa~-〇. IMPa的條件下經減壓蒸 餾出丙酮，即得用于服裝革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂。
[0022] 實施例2用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂，該水性聚氨酯樹 脂包括以下重量份的原料:多元醇200g;多異氰酸酯50g;親水化合物4g;擴鏈劑6 g;成鹽劑 5 g;硅烷偶聯劑6 g。
[0023] 其中：多元醇是指分子量為1000~3000的聚四氫呋喃醚多元醇。多異氰酸酯是指異 佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯，其質量比為1:1.2。親水化合物是指2,2_二羥 甲基丁酸。擴鏈劑是指異佛爾酮二胺。成鹽劑是指三乙胺。硅烷偶聯劑是指Ν-(β_氨乙基)_ γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ -氨丙基三乙氧基硅烷，其質量比為1:1.2。
[0024] 該用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂的制備方法同實施例1。
[0025] 實施例3用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂，該水性聚氨酯樹 脂包括以下重量份的原料:多元醇185g;多異氰酸酯45g;親水化合物4g;擴鏈劑6 g;成鹽劑 5 g;硅烷偶聯劑6 g。
[0026] 其中：多元醇是指分子量為1000~3000的聚環氧丙烷多元醇。多異氰酸酯是指四甲 基苯二亞甲基二異氰酸酯。親水化合物是指2,2_二羥甲基丁酸。擴鏈劑是指間苯二甲胺。成 鹽劑是指二乙胺。硅烷偶聯劑是指氨乙基γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
[0027] 該用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂的制備方法同實施例1。
[0028] 實施例4用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂，該水性聚氨酯樹 脂包括以下重量份的原料:多元醇70 g;多異氰酸酯15 g;親水化合物1 g;擴鏈劑1 g;成鹽 劑1 g;硅烷偶聯劑2 g。
[0029] 其中：多元醇是指分子量為1000~3000的聚環氧乙烷多元醇。多異氰酸酯是指甲苯 二異氰酸酯。親水化合物是指2,2_二羥甲基丙酸。擴鏈劑是指異佛爾酮二胺。成鹽劑是指濃 度為0.5mol/L的氨水。硅烷偶聯劑是指γ -氨丙基三乙氧基硅烷。
[0030] 該用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂的制備方法同實施例1。
[0031] 實施例5用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂，該水性聚氨酯樹 脂包括以下重量份的原料：多元醇100 g;多異氰酸酯40 g;親水化合物20 g;擴鏈劑18 g; 成鹽劑8 g;硅烷偶聯劑9 g。
[0032] 其中：多元醇是指分子量為1000~3000的端羥基聚丁二烯。多異氰酸酯是指異佛爾 酮二異氰酸酯。親水化合物是指2,2_二羥甲基丁酸。擴鏈劑是指間苯二甲胺。成鹽劑是指濃 度為0.5mol/L的氨水。硅烷偶聯劑是指γ -（2，3-環氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷。
[0033]該用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂的制備方法同實施例1。 [0034]實施例6用于沙發革濕法浸漬貝斯的陰離子水性聚氨酯樹脂，該水性聚氨酯樹 脂包括以