專利名稱：合成革用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯的制備方法及采用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于合成革領(lǐng)域，具體涉及一種合成革用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯的制備方法及采用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法。
背景技術(shù)：
目前，聚氨酯合成革的生產(chǎn)主要采用溶劑型的生產(chǎn)系統(tǒng)，其中發(fā)泡涂層采用濕法凝固工藝得到，其基本工藝流程:將溶劑型聚氨酯刮涂到非織造布上，然后濕法凝固，再經(jīng)過(guò)水洗干燥。采用這種方法得到發(fā)泡的聚氨酯涂層，存在著以下重大的技術(shù)問(wèn)題:其一，將溶劑型聚氨酯(PU)漿料，利用刮涂機(jī)或滾涂機(jī)涂布在非織造布的表面，然后進(jìn)入“h2o-dmf(二甲基甲酰胺)”凝固浴，使PU凝固而形成具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜。這種工藝中采用了 DMF做溶劑，加工過(guò)程會(huì)造成DMF的溶劑污染。其二，水并不能完全的置換聚氨酯中的DMF，會(huì)引起產(chǎn)品的DMF殘留問(wèn)題，最終造成產(chǎn)品安全問(wèn)題。而這種產(chǎn)品安全問(wèn)題，會(huì)在眾多的技術(shù)壁壘和貿(mào)易壁壘中，限制產(chǎn)品進(jìn)入高檔市場(chǎng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種工藝簡(jiǎn)單、成本低的合成革用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯的制備方法及采用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法，以解決因DMF殘留問(wèn)題所造成產(chǎn)品安全問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明合成革用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯的制備方法，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將20 60份的多元醇加入反應(yīng)釜中，然后將多元醇脫水，在25-50°C下加入30 90份的異氰酸酯和0.05 0.2份的催化劑，再在55 85°C下反應(yīng)I 3小時(shí)，得到端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體，即無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯。所述的多元醇為聚醚二醇、 聚酯二醇中的一種或兩種任意比例的混合物。所述的多元醇脫水是在110°C、真空度為133.3Pa下進(jìn)行的，脫水時(shí)間1.5小時(shí)，然后降溫至25-50°C。所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或多種任意比例的混合物。所述的催化劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、二甲基乙醇胺中的一種或多種任意比例的混合物。所述的異氰酸酯中的異氰酸酯基與多元醇中的羥基的摩爾比值為1.5 2.5。所述的多元醇為二元醇。一種采用該無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法，將基材浸入無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯中，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯填充到基材中，然后進(jìn)入25 55°C的水浴中，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯凝固并在基材中形成多孔的聚氨酯填充體；或者采用刮涂機(jī)將無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯刮涂到基材上，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯在基材上成膜，然后進(jìn)入25 55°C的水浴中，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯凝固并在基材表面形成多孔的聚氨酯涂層；再將形成有多孔的聚氨酯填充體的基材或多孔的聚氨酯涂層的基材干燥，然后經(jīng)過(guò)后整理，即得到聚氨酯合成革。所述的多孔的聚氨酯填充體或多孔的聚氨酯涂層在制備過(guò)程中，無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯在水浴中停留5 15分鐘。所述的基材為非織造布、紡織布或超細(xì)纖維非織造布。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:其一，本發(fā)明采用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成時(shí)，是將無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯通過(guò)浸潰填充到基材中或通過(guò)刮涂使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯在基材上成膜，然后進(jìn)入水浴中，濕法發(fā)泡聚氨酯含有的端異氰酸酯基和水發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯逐步凝固，在基材中形成多孔的聚氨酯填充體或在非織造布表面形成多孔的聚氨酯涂層；最后通過(guò)后整理，即可得到聚氨酯合成革。因此，在制備合成的過(guò)程中，無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯的凝固過(guò)程是在水中進(jìn)行的，解決了目前溶劑型聚氨酯合成革濕法凝固工藝中DMF溶劑的污染問(wèn)題，以及DMF殘留引起的產(chǎn)品安全問(wèn)題。其二，濕法發(fā)泡聚氨酯含有的端異氰酸酯基和水發(fā)生反應(yīng)并逐步固化，同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w能在聚氨酯凝固體中形成致密的微孔。其三，本發(fā)明合成的無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯成本低，工藝簡(jiǎn)單。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將40份的聚醚二醇加入反應(yīng)釜中，在110°C、真空度為133.3Pa下脫水1.5小時(shí)，然后冷卻至50°C，向反應(yīng)釜中加入75份的甲苯二異氰酸酯和0.16份的二月桂酸二丁基錫，在75°C下反應(yīng)2 小時(shí)，得到端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體，即無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯；其中，甲苯二異氰酸酯中的異氰酸酯基與聚醚二醇中的羥基的摩爾比值為1.5。采用該無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法是:將非織造布浸入無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯中，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯填充到非織造布中，然后進(jìn)入55°C的水浴中停留5min，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯凝固并在非織造布中形成多孔的聚氨酯填充體；再將形成有多孔的聚氨酯填充體的非織造布干燥，然后經(jīng)過(guò)后整理，即得到聚氨酯合成革。實(shí)施例2:按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將20份的聚酯二醇加入反應(yīng)釜中，在110°C、真空度為133.3Pa下脫水1.5小時(shí)，然后冷卻至40°C，向反應(yīng)釜中加入45份的異佛爾酮二異氰酸酯和0.05份的辛酸亞錫，在60°C下反應(yīng)3小時(shí)，得到端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體，即無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯；其中，異佛爾酮二異氰酸酯中的異氰酸酯基與聚酯二醇中的羥基的摩爾比值為1.8。采用該無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法是:采用刮涂機(jī)將無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯刮涂到非織造布上，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯在非織造布上成膜，然后進(jìn)入25V的水浴中停留15min，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯凝固并在非織造布表面形成多孔的聚氨酯涂層；再將形成有多孔的聚氨酯涂層的非織造布干燥，然后經(jīng)過(guò)后整理，即得到聚氨酯合成革。實(shí)施例3:按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將35份的聚酯二醇加入反應(yīng)釜中，在110°C、真空度為133.3Pa下脫水1.5小時(shí)，然后冷卻至25°C，向反應(yīng)釜中加入90份的二苯基亞甲基二異氰酸酯和0.2份的二甲基乙醇胺和辛酸亞錫的混合物，在85°C下反應(yīng)I小時(shí)，得到端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體，即無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯；其中，二苯基亞甲基二異氰酸酯中的異氰酸酯基與聚酯二醇中的羥基的摩爾比值為2.5。采用該無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法是:將紡織布浸入無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯中，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯填充到紡織布中，然后進(jìn)入30°C的水浴中停留8min,使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯凝固并在紡織布中形成多孔的聚氨酯填充體；再將形成有多孔的聚氨酯填充體的紡織布干燥，然后經(jīng)過(guò)后整理，即得到聚氨酯合成革。實(shí)施例4:按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將60份的聚 醚二醇和聚酯二醇的混合物加入反應(yīng)釜中，在110°C、真空度為133.3Pa下脫水1.5小時(shí)，然后冷卻至50°C，再向反應(yīng)釜中加入30份的甲苯二異氰酸酯和0.1份的二月桂酸二丁基錫，在75°C下反應(yīng)2小時(shí)，得到端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體，即無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯；其中，甲苯二異氰酸酯中的異氰酸酯基與聚醚二醇和聚酯二醇混合物中的所有羥基的摩爾比值為2.0。采用該無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法是:將超細(xì)纖維非織造布浸入無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯中，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯填充到超細(xì)纖維非織造布中，然后進(jìn)入45°C的水浴中停留12min，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯凝固并在超細(xì)纖維非織造布中形成多孔的聚氨酯填充體；再將形成有多孔的聚氨酯填充體的超細(xì)纖維非織造布干燥，然后經(jīng)過(guò)后整理，即得到聚氨酯合成革。實(shí)施例5:按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將60份的聚醚二醇和聚酯二醇的混合物加入反應(yīng)釜中，在110°C、真空度為133.3Pa下脫水1.5小時(shí)，然后冷卻至35°C，再向反應(yīng)釜中加入30份的甲苯二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯的混合物和0.1份的二月桂酸二丁基錫，在55°C下反應(yīng)3小時(shí)，得到端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體，即無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯；其中，甲苯二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯的混合物中的所有異氰酸酯基與聚醚二醇和聚酯二醇混合物中的所有輕基的摩爾比值為2.1。采用該無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法是:將紡織布浸入無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯中，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯填充到紡織布中，然后進(jìn)入30°C的水浴中停留8min，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯凝固并在紡織布中形成多孔的聚氨酯填充體；再將形成有多孔的聚氨酯填充體的紡織布干燥，然后經(jīng)過(guò)后整理，即得到聚氨酯合成革。以上實(shí)施例1-5中所使用的多元醇選擇各種分子量的聚醚二醇、聚酯二醇中的一種或兩種任意比例的混合物。
權(quán)利要求
1.成革用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯的制備方法，其特征在于:按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將20 60份的多元醇加入反應(yīng)釜中，然后將多元醇脫水，在25-50°C下加入30 90份的異氰酸酯和0.05 0.2份的催化劑，再在55 85°C下反應(yīng)I 3小時(shí)，得到端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體，即無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成革用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述的多元醇為聚醚二醇、聚酯二醇中的一種或兩種任意比例的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成革用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述的多元醇脫水是在110°C、真空度為133.3Pa下進(jìn)行的，脫水時(shí)間1.5小時(shí)，然后降溫至25-50。。。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成革用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述的異氰酸酯為甲苯二 異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或多種任意比例的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的合成革用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述的催化劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、二甲基乙醇胺中的一種或多種任意比例的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的合成革用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯的制備方法，其特征在于:所述的異氰酸酯中的異氰酸酯基與多元醇中的羥基的摩爾比值為1.5 2.5。
7.一種采用權(quán)利要求1制備的無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法，其特征在于:將基材浸入無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯中，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯填充到基材中，然后進(jìn)入25 55°C的水浴中，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯凝固并在基材中形成多孔的聚氨酯填充體；或者采用刮涂機(jī)將無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯刮涂到基材上，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯在基材上成膜，然后進(jìn)入25 55°C的水浴中，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯凝固并在基材表面形成多孔的聚氨酯涂層；再將形成有多孔的聚氨酯填充體的基材或多孔的聚氨酯涂層的基材干燥，然后經(jīng)過(guò)后整理，即得到聚氨酯合成革。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法，其特征在于:所述的多孔的聚氨酯填充體或多孔的聚氨酯涂層在制備過(guò)程中，無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯在水浴中停留5 15分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法，其特征在于:所述的基材為非織造布、紡織布或超細(xì)纖維非織造布。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種合成革用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯的制備方法及采用無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯制備合成革的方法，將多元醇脫水，然后在25-50℃下向反應(yīng)釜中加入異氰酸酯和的催化劑，在55～85℃下反應(yīng)，即得到無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯。通過(guò)浸漬將其填充到非織造布中或通過(guò)刮涂使其在非織造布上成膜，進(jìn)入水浴中，使無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯凝固并產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，在非織造布中形成多孔的聚氨酯填充體或在非織造布表面形成多孔的聚氨酯涂層，最后，采用常規(guī)的后加工工藝即得到各種聚氨酯合成革。本發(fā)明夠解決目前溶劑型聚氨酯合成革濕法凝固工藝中DMF溶劑的污染問(wèn)題，而且無(wú)溶劑濕法發(fā)泡聚氨酯屬于自發(fā)泡的產(chǎn)品，制備成本低，工藝簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)C08L75/08GK103087285SQ20131002798
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者馬興元, 吳澤, 胡雪麗 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)