用于合成革面料的水性聚氨酯-丙烯酸酯树脂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于合成革面料的水性聚氨酯-丙烯酸酯树脂及其制备方法，其特征是在聚氨酯分子主链上含有有机氟和有机硅元素，在聚氨酯分子侧链上含有可交联的双键基团，在聚氨酯侧链上含有亲水基团。其制备特征是以氟醚封端的硅氧烷二元醇为大分子多元醇将有机氟和有机硅化学键入聚氨酯链段中；以丙烯酸酯单体为稀释剂通过辐射聚合与含双键的聚氨酯发生交联，提高两种树脂的相容性；以多元胺为后扩链剂，同时提高乳液的固含量和聚氨酯的分子量。应用本发明方法制备的水性聚氨酯-丙烯酸酯树脂，安全环保，乳液性能稳定，聚合物材料具有优异的机械性能和耐水耐化学性能，可广泛应用于合成革面层。

主权项

1.一种用于合成革面料的水性聚氨酯-丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于：以水性聚氨酯-丙烯酸酯中非水性组分的质量为基准，将2.5～15%的氟醚封端的硅氧烷二元醇和10~50%的大分子多元醇在100～120℃脱水0.5～1.5小时，加入10～25%的多异氰酸酯，在80～100℃反应2～4小时；加入2～7%的亲水化合物和3%的小分子扩链剂，在60～90℃反应1～4小时，得到端基为NCO基团的聚氨酯预聚物，反应过程中视粘度大小加入20~65%的丙烯酸酯单体稀释；将聚氨酯预聚物转入高速剪切分散机，在800～4000转/分钟高速剪切和0～20°C条件下加入2～6%的三乙胺反应1～3分钟，再加入150～250%的去离子水，1～5分钟后得到端基为NCO基团的聚氨酯乳液；在0~20℃、800~4000转/分钟高速搅拌条件下，缓慢加入5%多元胺进行后扩链，搅拌1~10分钟后，得到含有丙烯酸酯单体的水性聚氨酯乳液；将含有丙烯酸酯单体的水性聚氨酯乳液置于辐射瓶中，利用⁶⁰Co-γ射线，在辐射剂量为90~120Gy/min下照射4~6小时，最终得到无溶剂型水性聚氨酯-丙烯酸酯树脂；所述氟醚封端的硅氧烷二元醇，结构式如下：其中n为3～20的整数；所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯；所述亲水化合物为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基戊酸或二羟甲基辛酸；所述小分子扩链剂为乙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、甘油、山梨醇、三羟甲基丙烷和/或二羟甲基环己烷；所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸六氟丁酯或丙烯酸六氟丁酯。