本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種改性聚氨酯樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)：

天然皮革由于具有優(yōu)良的天然特性被人們廣泛用于生產(chǎn)日用品和工業(yè)品，但隨著世界人口的增長(zhǎng)，人類對(duì)皮革的需求倍增，數(shù)量有限的天然皮革早已不能滿足人們這種需求。為解決這一矛盾，人們用合成革來代替天然皮革，例如樹脂類的合成革。但是現(xiàn)有的樹脂類合成革存在抗老化性能差，長(zhǎng)期使用后易出現(xiàn)龜裂，阻燃性和疏水性能差的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種改性聚氨酯樹脂及其制備方法，用以替代天然皮革，具有抗老化性能好，阻燃性和疏水性能好的特點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)樹脂類合成革存在抗老化性能差，長(zhǎng)期使用后易出現(xiàn)龜裂，阻燃性和疏水性能差的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種改性聚氨酯樹脂，包括按質(zhì)量份數(shù)計(jì)量的以下原料：

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述纖維素與所述乙二醇的質(zhì)量比為2:1。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述聚醚多元醇為聚四氫呋喃多元醇或聚氧四亞甲基二醇的一種。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述助劑為抗氧劑、黃變防止劑或泡孔穩(wěn)定劑其中的一種或兩種以上組合。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述聚醚多元醇的分子量為2000-3000。

一種改性聚氨酯樹脂的制備工藝，包括以下步驟：

步驟1，按質(zhì)量份數(shù)稱量上述原料，并將聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、三乙醇胺、二甲基甲酰胺、纖維素、乙二醇按質(zhì)量份數(shù)投入反應(yīng)釜中，加熱至45-60℃，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>

步驟2，反應(yīng)釜內(nèi)加入氫化苯基甲烷二異氰酸酯和催化劑，保持?jǐn)嚢?，升溫?0-80℃，反應(yīng)3-4小時(shí)；

步驟3，異佛爾酮二胺、丁酮分段加入反應(yīng)釜中，保持?jǐn)嚢?，繼續(xù)反應(yīng)5-6小時(shí)，然后加入反應(yīng)釜中總質(zhì)量的十分之一的水，加熱至50-60℃，保持?jǐn)嚢瑁磻?yīng)0.5-1小時(shí)，檢測(cè)和觀察反應(yīng)釜中聚合物的粘度的變化情況，繼續(xù)攪拌，至60000-90000cps/25℃范圍內(nèi)；

步驟4，加入聚硅氧烷，加熱至50-70℃，攪拌均勻，反應(yīng)1-2小時(shí)，然后加入助劑，充分?jǐn)嚢杈鶆?，冷卻；

步驟5，將步驟4的產(chǎn)物放入模具中，90-100℃加熱0.5小時(shí)，然后溫度加熱至130-140℃，熟化1小時(shí)，制得改性聚氨酯樹脂。

優(yōu)選的，步驟2中所述的催化劑為有機(jī)錫類催化劑，質(zhì)量份數(shù)為1-2份。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單合理，制造成本低，生產(chǎn)的改性聚氨酯樹脂，可作為皮革制品原料，具有優(yōu)異的耐老化性和耐候性，不易泛黃，不易出現(xiàn)老化龜裂現(xiàn)象，且10年內(nèi)其強(qiáng)度還能保持在80％以上；采用纖維素可以有效的提高本發(fā)明的韌性，同時(shí)纖維素和乙二醇能夠起到協(xié)同作用，大大提高本發(fā)明的阻燃性能；并且使用聚硅氧烷進(jìn)行共混，可以提高本發(fā)明的疏水性，提高本發(fā)明的防水性能以及使用壽命。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

本發(fā)明公開了一種改性聚氨酯樹脂，包括按質(zhì)量份數(shù)計(jì)量的以下原料：

其中，所述聚醚多元醇為聚四氫呋喃多元醇，所述助劑為抗氧劑和黃變防止劑。

上述改性聚氨酯樹脂的制備工藝，包括以下步驟：

步驟1，按質(zhì)量份數(shù)稱量上述原料，并將聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、三乙醇胺、二甲基甲酰胺、纖維素、乙二醇按質(zhì)量份數(shù)投入反應(yīng)釜中，加熱至45-50℃，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>

步驟2，反應(yīng)釜內(nèi)加入氫化苯基甲烷二異氰酸酯和催化劑，保持?jǐn)嚢?，升溫?0-75℃，反應(yīng)4小時(shí)；

步驟3，異佛爾酮二胺、丁酮分段加入反應(yīng)釜中，保持?jǐn)嚢瑁^續(xù)反 應(yīng)5小時(shí)，然后加入反應(yīng)釜中總質(zhì)量的十分之一的水，加熱至50-60℃，保持?jǐn)嚢瑁磻?yīng)0.5-1小時(shí)，檢測(cè)和觀察反應(yīng)釜中聚合物的粘度的變化情況，繼續(xù)攪拌，至60000cps/25℃范圍內(nèi)；

步驟4，加入聚硅氧烷，加熱至50-60℃，攪拌均勻，反應(yīng)1-2小時(shí)，然后加入助劑，充分?jǐn)嚢杈鶆颍鋮s；

步驟5，將步驟4的產(chǎn)物放入模具中，90℃加熱0.5小時(shí)，然后溫度加熱至130℃，熟化1小時(shí)，制得改性聚氨酯樹脂。

實(shí)施例2

一種改性聚氨酯樹脂，包括按質(zhì)量份數(shù)計(jì)量的以下原料：

其中，所述聚醚多元醇為聚氧四亞甲基二醇。所述助劑為抗氧劑、黃變防止劑和泡孔穩(wěn)定劑。

上述改性聚氨酯樹脂的制備工藝，包括以下步驟：

步驟1，按質(zhì)量份數(shù)稱量上述原料，并將聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、三乙醇胺、二甲基甲酰胺、纖維素、乙二醇按質(zhì)量份數(shù)投入反應(yīng)釜中，加熱至50-60℃，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>

步驟2，反應(yīng)釜內(nèi)加入氫化苯基甲烷二異氰酸酯和催化劑，保持?jǐn)嚢?，升溫?5-80℃，反應(yīng)3小時(shí)；

步驟3，異佛爾酮二胺、丁酮分段加入反應(yīng)釜中，保持?jǐn)嚢?，繼續(xù)反應(yīng)5-6小時(shí)，然后加入反應(yīng)釜中總質(zhì)量的十分之一的水，加熱至50-60℃， 保持?jǐn)嚢?，反?yīng)1小時(shí)，檢測(cè)和觀察反應(yīng)釜中聚合物的粘度的變化情況，繼續(xù)攪拌，至90000cps/25℃范圍內(nèi)；

步驟4，加入聚硅氧烷，加熱至60-70℃，攪拌均勻，反應(yīng)1-2小時(shí)，然后加入助劑，充分?jǐn)嚢杈鶆?，冷卻；

步驟5，將步驟4的產(chǎn)物放入模具中，100℃加熱0.5小時(shí)，然后溫度加熱至140℃，熟化1小時(shí)，制得改性聚氨酯樹脂。

步驟2中選用的催化劑為有機(jī)錫類催化劑，質(zhì)量份數(shù)為1-2份。

實(shí)施例3

一種改性聚氨酯樹脂，包括按質(zhì)量份數(shù)計(jì)量的以下原料：

其中，所述聚醚多元醇為聚四氫呋喃多元醇。所述助劑為抗氧劑、黃變防止劑和泡孔穩(wěn)定劑。抗氧劑、黃變防止劑和泡孔穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為2:1:1。

上述改性聚氨酯樹脂的制備工藝，包括以下步驟：

步驟1，按質(zhì)量份數(shù)稱量上述原料，并將聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、三乙醇胺、二甲基甲酰胺、纖維素、乙二醇按質(zhì)量份數(shù)投入反應(yīng)釜中，加熱至55℃，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>

步驟2，反應(yīng)釜內(nèi)加入氫化苯基甲烷二異氰酸酯和催化劑，保持?jǐn)嚢?，升溫?5℃，反應(yīng)3-4小時(shí)；

步驟3，異佛爾酮二胺、丁酮分段加入反應(yīng)釜中，保持?jǐn)嚢?，繼續(xù)反 應(yīng)5-6小時(shí)，然后加入反應(yīng)釜中總質(zhì)量的十分之一的水，加熱至55℃，保持?jǐn)嚢瑁磻?yīng)0.5-1小時(shí)，檢測(cè)和觀察反應(yīng)釜中聚合物的粘度的變化情況，繼續(xù)攪拌，至80000cps/25℃范圍內(nèi)；

步驟4，加入聚硅氧烷，加熱至60℃，攪拌均勻，反應(yīng)1-2小時(shí)，然后加入助劑，充分?jǐn)嚢杈鶆?，冷卻；

步驟5，將步驟4的產(chǎn)物放入模具中，100℃加熱0.5小時(shí)，然后溫度加熱至130℃，熟化1小時(shí)，制得改性聚氨酯樹脂。

其中，步驟2中優(yōu)選的催化劑為有機(jī)錫類催化劑，質(zhì)量份數(shù)為1份。

對(duì)上述實(shí)施例1、2、3的改性聚氨酯樹脂進(jìn)行測(cè)試：

1、疏水性測(cè)試：將所得的改性聚氨酯樹脂在干燥器中干燥稱重，然后置于25℃去離子水中浸泡，12小時(shí)后，擦干稱重，發(fā)現(xiàn)實(shí)施例1、2、3制備的改性聚氨酯樹脂的質(zhì)量增加都不超過1％，具有很有的疏水性；

2、耐老化性測(cè)試：將所得的改性聚氨酯樹脂在40W×4支紫外線燈管下照射24小時(shí)，經(jīng)檢測(cè)實(shí)施例1、2、3制備的改性聚氨酯樹脂表面不發(fā)黃，耐老化性優(yōu)異；

3、耐候性測(cè)試：將所得的改性聚氨酯樹脂在75℃溫度和90％濕度的恒溫恒濕環(huán)境中放置10周，經(jīng)檢測(cè)實(shí)施例1、2、3制備的改性聚氨酯樹脂強(qiáng)度基本保持不變，耐候性優(yōu)異，使用壽命長(zhǎng)。

4、阻燃性測(cè)試：對(duì)所得的改性聚氨酯樹脂進(jìn)行阻燃性測(cè)試，經(jīng)檢測(cè)實(shí)施例1、2、3制備的改性聚氨酯樹脂Loi>28，損毀長(zhǎng)度<100㎜，續(xù)燃時(shí)間<2s，具有良好的阻燃性能。

通過上述具體實(shí)施例，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單合理，制造成本低，生產(chǎn)的改性聚氨酯樹脂，可作為皮革制品原料，具有優(yōu)異的耐老化性和耐候性，不易泛黃，不易出現(xiàn)老化龜裂現(xiàn)象，且10年內(nèi)其強(qiáng)度還能保持在80％以上；采用纖維素可以有效的提高本發(fā)明的韌性，同時(shí)纖維素和乙二醇能夠起到協(xié)同作用，大大提高本發(fā)明的阻燃性能；并且使用聚硅氧烷進(jìn)行共混，可以提高本發(fā)明的疏水性，提高本發(fā)明的防水性能以及使用壽命。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯 而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。