聚氨酯聚合物、合成皮革以及方法技术

本发明专利技术提供了聚氨酯聚合物、包括此类聚合物的合成皮革、以及制备此类聚合物的方法，其中所述聚氨酯聚合物包含包括下列的组分的反应产物：氟化单官能醇，其包含全氟化(C4-C6)烷基基团、全氟化(C4-C6)亚烷基基团、或两者；氟化脂族二醇，其包含全氟化(C4-C6)烷基基团、全氟化(C4-C6)亚烷基基团、或两者；烃二醇；和二异氰酸酯；其中满足下列条件中的至少一个：氟化脂族二醇和单官能醇的总量小于形成聚氨酯聚合物的组分的2重量％；或总氟含量小于聚氨酯聚合物的1重量％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚氨酯聚合物、合成皮革以及方法
技术介绍
聚氨酯广泛用于制备包括合成皮革的多种产品。这些聚氨酯基合成皮革主要用于四种产品类别：鞋类；家具装饰材料，诸如汽车座椅、沙发和椅子；个人用品，诸如手提包和手套；和体育用品，诸如足球。许多此类合成皮革产品和应用需要耐玷污和耐水解特性。例如，聚氨酯(PU)的吸水和水解会严重增加足球的重量并降低其寿命。因此，人们希望增加PU树脂的疏水性和耐水解性。因此，为了降低合成皮革的表面能，在PU加工中使用含氟(FC)醇已经成为合成皮革聚氨酯制造商的一般做法。在过去的20年左右，合成皮革聚氨酯生产商已使用了C8基含氟醇，诸如C8F17SO2N(Et)CH2CH2OH和C8F17CH2CH2OH。由于环境问题，合成皮革聚氨酯生产商和含氟醇制造商正在积极寻找这些长链含氟醇的替代品。然而，短链含氟醇类似物诸如C6调聚物(C6F13CH2CH2OH)和C4亚磺酰胺基醇(C4F9SO2N(CH3)C2H4OH)具有较低耐水解性能。人们期望开发一种具有短全氟化链的新型含氟醇，其不仅可以提供减少的环境问题，而且可以提供聚氨酯树脂中C8醇的相同或改善的疏水性能。
技术实现思路
本公开提供了聚氨酯聚合物，其具有改善的疏水和耐水解特性。此类改善的特性是由含氟短链醇和含氟短链二醇的组合引起的。此类聚氨酯聚合物适用于制备合成皮革。在一个实施例中，本公开提供了聚氨酯聚合物，其包含包括下列的组分的反应产物：氟化单官能醇，其具有全氟化(C4-C6)烷基基团、全氟化(C4-C6)亚烷基基团、或两者；氟化脂族二醇，其具有全氟化(C4-C6)烷基基团、全氟化(C4-C6)亚烷基基团、或两者；烃二醇；和二异氰酸酯。在所得聚氨酯聚合物中，满足下列条件中的至少一个：氟化脂族二醇和单官能醇的总量小于形成聚氨酯聚合物的组分的2重量％；或总氟含量小于聚氨酯聚合物的1重量％。在一个实施例中，本公开提供了合成皮革，其包括：具有至少一个表面的基材(优选地，纤维基材)；和在基材的表面上的涂层；其中涂层包含本文所述的聚氨酯聚合物。本公开也提供了形成聚氨酯聚合物的方法。在一个实施例中，制备聚氨酯聚合物的方法包括：提供包括下列的组分：氟化单官能醇，其具有全氟化(C4-C6)烷基基团、全氟化(C4-C6)亚烷基基团、或两者；氟化脂族二醇，其具有全氟化(C4-C6)烷基基团、全氟化(C4-C6)亚烷基基团、或两者；烃二醇；和二异氰酸酯；以及在有效形成聚氨酯聚合物的条件下，将所述组分在有机溶剂中混合。在所得聚氨酯聚合物中，满足下列条件中的至少一个：脂族二醇和单官能醇的总量小于形成聚氨酯聚合物的组分的2重量百分比(重量％)；或总氟含量小于聚氨酯聚合物的1重量％。术语“全氟烷基”或“全氟化烷基”是指其中所有氢原子均被氟原子替代的烷基(即，“烷基”指是烷烃基的一价基团)，包括直链、支链、或环状基团。换句话说，所有C-H键均被C-F键替代。术语“全氟亚烷基”或“全氟化亚烷基”是指其中所有氢原子均被氟原子替代的亚烷基(即，“亚烷基”是指烷烃基的二价基团)，包括直链、支链、或环状基团。优选地，亚烷基和全氟亚烷基为直链(即，直链)基团。换句话说，所有C-H键均被C-F键替代。如本文所用，术语“有机基团”是指被归类为脂族基团、环状基团、或脂族和环状基团的组合(例如，烷芳基和芳烷基基团)的烃基团(其具有碳和氢之外的任选元素，诸如氧、氮、硫和硅)。在本专利技术的上下文中，有机基团为不妨碍聚氨酯聚合物形成的那些。术语“脂族基团”是指饱和或不饱和的直链或支链烃基团。该术语用于涵盖例如烷基、烯基和炔基基团。术语“烷基基团”是指饱和的直链、支链、或环状烃基团，包括例如，甲基、乙基、异丙基、叔丁基、庚基、十二烷基、十八烷基、戊基、2-乙基己基等。术语“烯基基团”是指具有一个或多个碳-碳双键的不饱和的直链、支链、或环状烃基团，诸如乙烯基基团。术语“炔基基团”是指具有一个或多个碳-碳三键的不饱和的直链、支链、或环状烃基团。术语“环状基团”是指被归类为脂环基团、芳族基团或杂环基团的闭环烃基团。术语“脂环基团”是指具有与脂族基团特性类似特性的环状烃基团。术语“芳族基团”或“芳基基团”是指单核或多核芳族烃基团。术语“芳脂族”是指包含芳族和脂族基团两者的基团。术语“杂环基团”或“杂脂族”或“杂芳族”分别是指其中基团内的一个或多个原子为碳之外的元素(例如，氮、氧、硫等)的环状、脂族、或芳族基团。术语“包括/包含”及其变型在说明书和权利要求书中出现时，并不具有限制性含义。词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本公开实施例。然而，在相同情况或其他情况下，其他实施例也可以是优选的。此外，一个或多个优选实施例的表述并不暗示其他实施例是不可用的，并且不旨在将其他实施例排除在本专利技术范围之外。在本申请中，术语诸如“一个”、“一种”和“所述”不旨在仅指单一实体，而是包括可用于举例说明的具体例子的一般类别。术语“一个”、“一种”和“所述”可与术语“至少一个”互换使用。其后跟随列表的短语“中的至少一个”和“包含下列中的至少一个”是指列表中项目的任一个以及列表中两个或更多个项目的任意组合。如本文所用，术语“或”一般按其通常的意义(包括“和/或”)使用，除非本文内容清楚地指出并非如此。术语“和/或”是指所列元素的一个或全部，或所列元素的任意两个或更多个的组合。同样在本文中，所有数字均假定受术语“约”且优选地受术语“精确地”修饰。如本文所用，关于所测量的量，术语“约”是指所测量的量中如进行此测量并一定程度地小心的技术人员将预期的与测量的目标和所用测量设备的精度相称的变量。另外，本文通过端点表述的数值范围包括该范围内包含的所有数值以及端点(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。当某一基团在本文所述的式中存在超过一次时，无论是否明确说明，都应“独立地”选择每个基团。例如，当式中存在超过一个R基团时，应独立地选择每个R基团。此外，也应独立地选择这些组内所包含的子组。例如，当每个R基团包含Y基团时，也应独立地选择每个Y。如本文所用，术语“室温”是指20℃至25℃或22℃至25℃的温度。本公开的上述
技术实现思路
不旨在描述本公开每个所公开的实施例或每种实施方式。以下描述更具体地例示了示例性实施例。在本申请全文的若干地方，通过实例列表提供指导，这些实例可用于各种组合中。在每一种情形下，所列举的列表仅仅作为代表性群组，并且不应被理解为排他性列表。具体实施方式本公开提供了聚氨酯聚合物，其具有改善的疏水和耐水解特性。此类改善的特性是由含氟短链醇(即，具有全氟化(C4-C6)烷基和/或亚烷基基团的氟化单官能醇)和含氟短链二醇(即，具有全氟化(C4-C6)烷基和/或亚烷基基团的氟化脂族二醇)的组合引起的。在该组合中，含氟短链二醇对此类特性的改善具有显著作用。此类聚氨酯聚合物适用于制备合成皮革。本公开提供了聚氨酯聚合物，其包含包括下列的组分的反应产物：氟化单官能醇，其具有全氟化(C4-C6)烷基基团、全氟化(C4-C6)亚烷基基团、或两者；氟化脂族二醇，其具有全氟化(C4-C6)烷基基团、全氟化(C4-C6)亚烷基基团、或两者；烃二醇；和二异氰酸酯。在所得聚合物中，满足下列条件中的至少一个：氟化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯聚合物，所述聚氨酯聚合物包含包括下列的组分的反应产物：氟化单官能醇，所述氟化单官能醇包含全氟化(C4‑C6)烷基基团、全氟化(C4‑C6)亚烷基基团、或两者；氟化脂族二醇，所述氟化脂族二醇包含全氟化(C4‑C6)烷基基团、全氟化(C4‑C6)亚烷基基团、或两者；烃二醇；和二异氰酸酯；其中满足下列条件中的至少一个：所述氟化脂族二醇和所述单官能醇的总量小于形成所述聚氨酯聚合物的组分的2重量％；或总氟含量小于所述聚氨酯聚合物的1重量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.19 US 13/719,4671.一种聚氨酯聚合物，所述聚氨酯聚合物包含包括下列的组分的反应产物：氟化单官能醇，所述氟化单官能醇包含全氟化(C4-C6)烷基基团、全氟化(C4-C6)亚烷基基团、或两者；氟化脂族二醇，所述氟化脂族二醇包含全氟化(C4-C6)烷基基团、全氟化(C4-C6)亚烷基基团、或两者；烃二醇；和二异氰酸酯；其中所述氟化脂族二醇和所述单官能醇的总量小于形成所述聚氨酯聚合物的组分的2重量％；并且总氟含量小于所述聚氨酯聚合物的1重量％。2.根据权利要求1所述的聚氨酯聚合物，其中所述氟化脂族二醇与所述氟化单官能醇的重量比为1∶9至9∶1。3.根据权利要求1所述的聚氨酯聚合物，所述聚氨酯聚合物为还包括第二且不同的烃二醇的组分的反应产物。4.根据权利要求1所述的聚氨酯聚合物，其中所述二异氰酸酯为芳族的。5.根据权利要求1所述的聚氨酯聚合物，其中所述氟化单官能醇为CF3(CF2)3SO2N(CH3)(CH2)2OH或CF3(CF2)m(CH2)nOH，其中m为3至5，并且n不大于50。6.根据权利要求1所述的聚氨酯聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯坦·P·雅里瓦拉，韦恩·W·法恩，卢勇尚，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US