一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂及其制备方法，涉及聚氨酯树脂加工领域。所述面层聚氨酯树脂由预聚体、异氰酸酯、含羟基的低分子化合物、糖醇、有机溶剂等制成，其中预聚体由异氰酸酯、聚酯多元醇、聚乳酸多元醇、抗氧化剂和催化剂混合制成。本发明专利技术克服了现有技术的不足，以聚乳酸多元醇和聚醚多元醇为聚氨酯软段材料，创新地利用其结构中酯键密度高、硬度强，醚键较为柔软、耐水解，聚乳酸可降解等特性将其应用于高性能合成革树脂制备，扩宽聚乳酸应用领域的同时也赋予合成革用面层聚氨酯树脂高品质、可生物降解、绿色环保特性。特性。

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氨酯树脂加工领域，具体涉及一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂及其制备方法。

技术介绍

[0002]合成革是一种模拟天然革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料制品，一般合成革都是对无纺布网层进行浸渍，并在外部设置微孔聚氨脂层作为粒面层制得，而合成革的具体功能和产品的效果由设置的聚氨酯材料的性能决定。聚氨酯树脂因其具有优异的分子可设计性，通过选择不同的原料，采用不同的合成工艺，可制备出不同性能需求的聚氨酯产品应用于合成革领域，主要体现在汽车内饰、沙发、家具、箱包、电子产品等多个领域，市场需求旺盛。随人们生活品质的提高和合成革产品升级的需要，市场上对合成革的耐磨性、柔软性、透气性、防水性、肤感性等高品质特性提出了更高的要求。
[0003]聚乳酸(PLA)是一种以秸秆和玉米等可再生资源为原料的可生物降解的环境友好型材料，不仅具有良好的生物相容性、抗溶剂性，且无毒无害、无刺激性气味、产量大，目前已经应用到农业、工业以及医药等多领域，但在合成革用聚氨酯树脂领域PLA的优势不明显，由于PLA本身的特性，PLA添加的合成革具有优良的亲肤性和柔软但是相应的也对合成革表面的机械性能有所限制，降低了其耐磨性，从而降低了产品的使用寿命，限制了PLA在合成革领域的广泛使用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术不足，本专利技术提供一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂及其制备方法，采用PLA制备聚氨酯材料，有效提升材料的亲肤性，保证材料的机械性能和耐磨性，提升其使用寿命，同时保证材料的可降解效果，提升环保性能。
[0006]为实现以上目的，本专利技术的技术方案通过以下技术方案予以实现：
[0007]一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂，所述面层聚氨酯树脂由以下重量份的原料制成：预聚体140.03
‑
190.07份、异氰酸酯10
‑
30 份、含羟基的低分子化合物3
‑
5份、糖醇3
‑
5份、有机溶剂0
‑
220份；
[0008]所述预聚体由异氰酸酯、聚酯多元醇、聚乳酸多元醇、抗氧化剂和催化剂混合制成。
[0009]优选的，所述预聚体中各物质的组成重量份为：异氰酸酯10
‑
20 份、聚酯多元醇30
‑
40份、聚乳酸多元醇20
‑
30份、抗氧化剂0.01
‑
0.03 份、催化剂0.02
‑
0.04份、有机溶剂80
‑
100份。
[0010]所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的一种或多种。
[0011]优选的，所述聚酯多元醇的数均分子量为1000
‑
3000g/mol。
[0012]优选的，所述聚乳酸多元醇的数均分子量为1000
‑
3000g/mol。
[0013]优选的，所述含羟基的低分子化合物的分子量为60
‑
120，且含羟基的低分子化合物选自乙二醇、1,3
‑
丙二醇、1,4
‑
丁二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷和四氢呋喃二甲醇中的至少一种。
[0014]优选的，所述有机溶剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺、碳酸二甲酯中的一种或两种；所述抗氧化剂为抗氧化剂245；所述催化剂为有机锡催化剂。
[0015]可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0016](1)预聚体的制备：将异氰酸酯、聚酯多元醇、聚乳酸多元醇、抗氧化剂、催化剂加入至有机溶剂中，形成混合液，在75
‑
85℃温度中反应2
‑
4h得到预聚体备用；
[0017](2)聚氨酯树脂的制备：将含羟基的低分子化合物、糖醇加入至上述预聚体中，在75
‑
85℃温度中进行扩链反应，并在扩链反应进行时分多次加入异氰酸酯，继续反应2
‑
4h增大黏度后终止反应再加入有机溶剂，得聚乳酸基聚氨酯树脂。
[0018]优选的，所述聚酯多元醇制备时采用的起始剂为乙二醇、一缩二乙二醇、1,3
‑
丙二醇、1,4
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丁二醇、1,5
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戊二醇、新戊二醇、1,6
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己二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种。
[0019]优选的，所述聚乳酸多元醇的合成方法为乳酸直接缩聚法、丙交酯开环法中的任意一种。
[0020]本专利技术提供一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
[0021](1)本专利技术将通过预聚体复合异氰酸酯来制备聚氨酯，其中预聚体含有聚乳酸多元醇和聚醚多元醇，即能够以聚乳酸多元醇和聚醚多元醇为聚氨酯软段材料，利用其结构中酯键密度高、硬度强，醚键较为柔软、耐水解，聚乳酸可降解等特性将其应用于高性能合成革树脂制备，扩宽聚乳酸应用领域的同时也赋予合成革用面层聚氨酯树脂高品质、可生物降解、绿色环保特性。
[0022](2)本专利技术制备的聚氨酯在扩链时添加有糖醇，糖醇是来自生物质糖的氢化产物，具有多羟基官能团，能够有效交联聚氨酯分子达到增加树脂强度特性，同时糖醇来源绿色、廉价，且具有很好的可降解性等，本专利技术通过聚乳酸多元醇、聚醚多元醇和糖醇的共同作用，使所获的合成革用面层聚氨酯树脂在可降解的同时，具有优良的机械性能、耐磨透气性能，提升材料整体的品质。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]材料的选择和用量确定：
[0025]1、聚醚多元醇1000、聚醚多元醇2000、聚醚多元醇3000是分子量为1000g/mol、2000g/mol、3000g/mol的聚醚多元醇，均通过缩聚法自合成；
[0026]2、PLA1000、PLA2000、PLA3000分别是分子量为1000g/mol、 2000g/mol、3000g/mol的聚乳酸多元醇，通过缩聚法自合成；
[0027]3、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯
(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)(烟台万华生产)；
[0028]4、有机锡催化剂购自阿拉丁试剂有限公司；
[0029]5、溶剂N,N
′‑
二甲基甲酰胺(DMF)、碳酸二甲酯(DMC)(国药集团)，抗氧化剂245为抗氧化剂(德国巴斯夫生产)；
[0030]上述试剂只是为了说明下述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂，其特征在于，所述面层聚氨酯树脂由以下重量份的原料制成：预聚体140.03
‑
190.07份、异氰酸酯10
‑
30份、含羟基的低分子化合物3
‑
5份、糖醇3
‑
5份、有机溶剂0
‑
220份；所述预聚体由异氰酸酯、聚酯多元醇、聚乳酸多元醇、抗氧化剂和催化剂混合制成。2.根据权利要求1所述的一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂，其特征在于，所述预聚体中各物质的组成重量份为：异氰酸酯10
‑
20份、聚酯多元醇30
‑
40份、聚乳酸多元醇20
‑
30份、抗氧化剂0.01
‑
0.03份、催化剂0.02
‑
0.04份、有机溶剂80
‑
100份。3.根据权利要求1所述的一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂，其特征在于：所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂，其特征在于：所述聚酯多元醇的数均分子量为1000
‑
3000g/mol。5.根据权利要求1所述的一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂，其特征在于：所述聚乳酸多元醇的数均分子量为1000
‑
3000g/mol。6.根据权利要求1所述的一种可生物降解合成革用面层聚氨酯树脂，其特征在于：所述含羟基的低分子化合物的分子量为60
‑
1...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：合肥珝润生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：