一种增强柔软度的聚氨酯制造技术

本发明专利技术提供了一种增强柔软度的聚氨酯，其制备方法包括以下反应步骤：步骤1：带有双羟基的离子液体聚合物的制备；步骤2：离子液体聚合物改性聚氨酯预聚体的制备；步骤3：增强柔软度的聚氨酯的制备；采用上述制备方法制备的改性聚氨酯柔软度高、成膜性能好、机械性能强、热稳定性和化学稳定性高、抗拉强度高，不易脱落或爆裂，节能环保，应用范围广。

A Polyurethane for Softness Enhancement

The invention provides a flexible polyurethane, and the preparation method comprises the following reaction steps: step 1: preparation of ionic liquid polymer with double hydroxyl groups; step 2: preparation of polyurethane prepolymer modified by ionic liquid polymer; step 3: preparation of polyurethane with enhanced flexibility; preparation of modified polyurethane with high flexibility and film-forming performance prepared by the above-mentioned preparation method. Good mechanical properties, high thermal and chemical stability, high tensile strength, not easy to fall off or burst, energy saving and environmental protection, wide range of applications.

【技术实现步骤摘要】
一种增强柔软度的聚氨酯
本专利技术涉及聚氨酯工业领域，具体涉及一种增强柔软度的聚氨脂。
技术介绍
皮革行业涵盖了制革、制鞋、皮衣、皮件、毛皮及其制品等，在皮革做成制品之前，要对皮革进行表面处理，以方便皮革加工和提高皮革的各方面性能，但这些表面，但这些表面处理剂多以丙烯酸树脂为载体，通过添加消光粉、硅油、溶剂等助剂制备而成的，弹性差，容易脱落，近年来聚氨酯因其优良的性能，越来越受到皮革厂家的欢迎，逐渐替代了丙烯酸树脂，但普通的聚氨酯用于涂饰剂和复鞣剂时，韧性、弹性、耐热性、粘结度和耐磨度都较差，且通常采用DMF等有机溶剂作为溶剂，在使用过程中溶剂挥发造成环境污染，而且成膜后光泽度和饱满度均不够理想，因此，人们开始对聚氨酯进行改良，以提高其性能。离子液体是指全部由离子组成的液体，在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，离子液体无色、无味、无污染，绿色环保，且具有较高的热稳定性和化学稳定性，将离子液体对聚氨酯进行改性，制备成同时具备离子液体和聚氨酯的新型涂料，以克服聚氨酯的缺点，但离子液体粘度大，成型性较差，不便于加工使用。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种增强柔软度的聚氨脂，柔软度高、成膜性好，热稳定性和化学稳定性高，耐水、耐磨。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种增强柔软度的聚氨脂，其制备方法包括以下反应步骤：步骤1：带有双羟基的离子液体聚合物的制备；S1:氯化1-十八烯基-3-乙醇基咪唑离子液体单体的制备：N2保护，将3份1-乙醇基咪唑和3.5份1-十八烯基氯加入反应釜中，60℃水浴加热回流反应7h，乙醚萃取，去掉未反应的1-乙醇基咪唑，然后70℃旋转蒸发2h，除去过量的1-十八烯基氯，得到氯化1-十八烯基-3-乙醇基咪唑离子液体单体。S2:1-十八烯基-3-乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺离子液体单体的制备：向步骤S1的氯化1-十八烯基-3-乙醇基咪唑离子液体单体加入20份水和3.5份双三氟甲烷磺酰亚胺，80℃搅拌反应3h，然后冷却，待溶液分层后，去除水层得到有机相，有机相用水和乙醚各洗涤一次，再80℃旋转蒸发12h，得到1-十八烯基-3-乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺离子液体单体。S3：1-十八烯基-3-乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐和丙烯醇共聚物的制备：将20份无水二甲基亚砜、3.5份丙烯醇、3份步骤S2中制备的1-十八烯基-3-乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺离子液体单体及0.07份自由基引发剂偶氮二异丁腈，混合放入封管中，抽真空，在反应管中冲入氮气，密封反应管置于60～70℃水浴中反应10～12h，合成的溶液冷却至室温，甲醇洗涤三次，过滤，抽提，50～60℃真空干燥3～5h，制得带有双羟基的离子液体聚合物为聚1-十八烯基-3-乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐和丙烯醇共聚物。步骤2：离子液体聚合物改性聚氨酯预聚体的制备；将2份2,4-TDI、1份步骤1中制备的带有双羟基的离子液体聚合物和1份含有羟基的高分子蜡置于带有回流冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在氮气保护下，加热至50～70℃，反应2～4h，制得离子液体聚合物改性聚氨酯预聚体；步骤3：增强柔软度的聚氨脂的制备；将1份上述制得的离子液体聚合物改性聚氨酯预聚体加热至Ta60～70℃后，加入0.6份小分子扩链剂，反应ta0.5～1h后，加入0.6份亲水扩链剂，抽真空、充氮气，在Tb65～75℃密封反应，进入扩链和交联反应，反应tb4～8h，在通氮气的情况下，加入封端剂，进行封端反应，使用二正丁胺法滴定测量-NCO含量的变化，直至-NCO完全被封端后，滴加三乙胺中和，反应tc10～15min后，再加入水分散，得到稳定均匀的水性离子液体聚合物改性聚氨酯分散液。将重量百分比为95～97％的步骤3中制备的水性离子液体聚合物改性聚氨酯分散液、0.5～1.5％的防滴落剂、0.1～1％的消泡剂、0.1～1％的耐磨助剂、0.5～1.5％的流平剂和0.1～0.9％的水解稳定剂，加入反应釜中，充分搅拌，形成均相溶液，即制得增强柔软度的聚氨脂。本专利技术采用离子液体聚合物对聚氨酯进行改性，制备的改性聚氨酯材料同时具备离子液体聚合物和聚氨酯的优点，具有成膜性能好、柔软度高，机械性能强、热稳定性和化学稳定性高、抗拉强度高，选用咪唑类离子液体聚合物，因为咪唑类离子液体聚合物的成膜性好，进一步增大了改性聚氨酯在皮革表面的附着力，不容易脱落，聚氨酯分子链由玻璃化转变温度(Tg)低于室温的软段和高于室温的硬段嵌段组成，软段主要影响聚氨酯产品的弹性和低温性能，对硬度、撕裂强度和磨具都有重要作用，咪唑类离子液体上的十八烯基双键与丙烯醇中的双键发生聚合反应后，形成了长度很长的支链烷烃，再与异腈酸酯交联聚合后，同时经过扩链剂扩链，进一步增大了链长，增大了软段部分的比重，有效的提升了改性聚氨酯的柔软度，经过此改性聚氨酯处理后的皮革柔软度高，手感好，易于在其表面进行加工，克服了现有技术中需要对皮革加入石蜡，揉搓后再用回软油处理的操作，简化操作步骤；离子液体聚合物阳离子的聚合度高，分子量大，亲油性能强，与皮革的结合度高，耐水性好，克服了传统皮革处理剂遇水容易脱落和开裂的现象，增长了皮具的使用寿命；离子液体选用双三氟甲烷磺酰亚胺，因为此阴离子的抗静电性能好，同时易溶于水，具有较好的亲水性，且改性聚氨酯中使用了亲水扩链剂，使生成的聚氨酯具有很好的亲水性，同时使用封端剂先对聚氨酯中的-NCO基团进行封端后，对水不再敏感，接触水后不会发生固化反应，能够很好的分散在水中，形成均相水分散液，制得的改性聚氨酯水分散液，与有机溶剂作为分散介质的聚氨酯涂料相比，具有不燃、气味小、不污染环境、节能环保、操作方便、应用范围广的优点；制备预聚体时，加入含有羟基的高分子蜡，羟基与异腈酸酯上的-N＝C＝O发生交联聚合，增加链长的同时，使高分子蜡紧密结合在改性聚氨酯上，遇到高温等也不易脱落，同时，高分子蜡的引入可以提高涂膜的涂面光滑度和饱满度，降低涂膜光泽，同时增大了改性聚氨酯的成膜性、耐磨性和抗划伤性能，降低了耐磨助剂的用量，节约成本；增强柔软度的聚氨脂为水溶液，加入防滴落剂起到防止操作过程中到处滴落，不易停留在皮革表面，或者滴落形成不规则表面；流平剂能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，有效降低涂料表面张力，提高其流平性和均匀性，可改善涂料的渗透性，可减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然；耐磨助剂使聚氨酯涂料的机械性能得到改善，耐磨性能均可以得到明显提高，提高了耐磨度，减少磨损，有效防止刮花掉屑等；消泡剂，可在涂料加工过程中的降低其表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生的泡沫，提高涂层的透明度、平整度、贴合度和稳定性；水解稳定剂提高了环氧改性聚氨酯在水溶液中的稳定性，避免水解的发生，防止固化速度过快；环氧改性聚氨酯水分散液的相容性好，与各种助剂都能很好的混溶，形成均相溶液，不会出现分层或颗粒不均的现象。进一步的，步骤2中所述的含有羟基的高分子蜡为氧化聚乙烯蜡或费托蜡，费托蜡为饱和直链烷烃，抗氧化能力和耐候性强，使制得的改性聚氨酯性能稳定，耐高温、低温能力加强，使用在皮革上不易老化，使用时间长，同时费托蜡的分子量相对较低，支链较少，结晶度高，相容性好，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强柔软度的聚氨脂，其特征在于：其制备方法包括以下反应步骤：步骤1：带有双羟基的离子液体聚合物的制备；S1:氯化1‑十八烯基‑3‑乙醇基咪唑离子液体单体的制备：N2保护，将3份1‑乙醇基咪唑和3.5份1‑十八烯基氯加入反应釜中，60℃水浴加热回流反应7h，乙醚萃取，去掉未反应的1‑乙醇基咪唑，然后70℃旋转蒸发2h，除去过量的1‑十八烯基氯，得到氯化1‑十八烯基‑3‑乙醇基咪唑离子液体单体。S2:1‑十八烯基‑3‑乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺离子液体单体的制备：向步骤S1的氯化1‑十八烯基‑3‑乙醇基咪唑离子液体单体加入20份水和3.5份双三氟甲烷磺酰亚胺，80℃搅拌反应3h，然后冷却，待溶液分层后，去除水层得到有机相，有机相用水和乙醚各洗涤一次，再80℃旋转蒸发12h，得到1‑十八烯基‑3‑乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺离子液体单体。S3：1‑十八烯基‑3‑乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐和丙烯醇共聚物的制备：将20份无水二甲基亚砜、3.5份丙烯醇、3份步骤S2中制备的1‑十八烯基‑3‑乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺离子液体单体及0.07份自由基引发剂偶氮二异丁腈，混合放入封管中，抽真空，在反应管中冲入氮气，密封反应管置于T160～70℃水浴中反应t110～12h，合成的溶液冷却至室温，甲醇洗涤三次，过滤，抽提，T250～60℃真空干燥t23～5h，制得带有双羟基的离子液体聚合物为1‑十八烯基‑3‑乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐和丙烯醇共聚物；步骤2：离子液体聚合物改性聚氨酯预聚体的制备；将2份2,4‑TDI、1份步骤1中制备的带有双羟基的离子液体聚合物和1份含有羟基的高分子蜡置于带有回流冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在氮气保护下，加热至T350～70℃，反应t32～4h，制得离子液体聚合物改性聚氨酯预聚体；步骤3：增强柔软度的聚氨脂的制备；将1份上述制得的离子液体聚合物改性聚氨酯预聚体加热至Ta60～70℃后，加入0.6份小分子扩链剂，反应ta0.5～1h后，加入0.6份亲水扩链剂，抽真空、充氮气，在Tb65～75℃密封反应，进入扩链和交联反应，反应tb4～8h，在通氮气的情况下，加入封端剂，进行封端反应，使用二正丁胺法滴定测量‑NCO含量的变化，直至‑NCO完全被封端后，滴加三乙胺中和，反应tc10～15min后，再加入水分散，得到稳定均匀的水性离子液体聚合物改性聚氨酯分散液；将重量百分比为95～97％的步骤3中制备的水性离子液体聚合物改性聚氨酯分散液、0.5～1.5％的防滴落剂、0.1～1％的消泡剂、0.1～1％的耐磨助剂、0.5～1.5％的流平剂和0.1～0.9％的水解稳定剂，加入反应釜中，充分搅拌，形成均相溶液，即制得增强柔软度的聚氨脂。...

【技术特征摘要】
1.一种增强柔软度的聚氨脂，其特征在于：其制备方法包括以下反应步骤：步骤1：带有双羟基的离子液体聚合物的制备；S1:氯化1-十八烯基-3-乙醇基咪唑离子液体单体的制备：N2保护，将3份1-乙醇基咪唑和3.5份1-十八烯基氯加入反应釜中，60℃水浴加热回流反应7h，乙醚萃取，去掉未反应的1-乙醇基咪唑，然后70℃旋转蒸发2h，除去过量的1-十八烯基氯，得到氯化1-十八烯基-3-乙醇基咪唑离子液体单体。S2:1-十八烯基-3-乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺离子液体单体的制备：向步骤S1的氯化1-十八烯基-3-乙醇基咪唑离子液体单体加入20份水和3.5份双三氟甲烷磺酰亚胺，80℃搅拌反应3h，然后冷却，待溶液分层后，去除水层得到有机相，有机相用水和乙醚各洗涤一次，再80℃旋转蒸发12h，得到1-十八烯基-3-乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺离子液体单体。S3：1-十八烯基-3-乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐和丙烯醇共聚物的制备：将20份无水二甲基亚砜、3.5份丙烯醇、3份步骤S2中制备的1-十八烯基-3-乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺离子液体单体及0.07份自由基引发剂偶氮二异丁腈，混合放入封管中，抽真空，在反应管中冲入氮气，密封反应管置于T160～70℃水浴中反应t110～12h，合成的溶液冷却至室温，甲醇洗涤三次，过滤，抽提，T250～60℃真空干燥t23～5h，制得带有双羟基的离子液体聚合物为1-十八烯基-3-乙醇基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐和丙烯醇共聚物；步骤2：离子液体聚合物改性聚氨酯预聚体的制备；将2份2,4-TDI、1份步骤1中制备的带有双羟基的离子液体聚合物和1份含有羟基的高分子蜡置于带有回流冷凝器和搅拌器的三口烧瓶中，在氮气保护下，加热至T35...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉真，王荣克，谢煌，黄国有，杨海景，
申请(专利权)人：广州精点高分子材料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44