【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于无溶剂聚氨酯合成革的热活化型催化剂及其制备方法，属于聚氨酯合成革制造领域。
技术介绍
1、无溶剂聚氨酯合成革最大特点是无任何有机溶剂挥发，属于环境友好型产品，符合聚氨酯合成革绿色化发展的方向。与传统的溶剂型聚氨酯合成革生产工艺相比，无溶剂聚氨酯合成革工艺过程有较大的不同，具体包括：(1)将异氰酸酯组份和多元醇组份，按照一定的计量比例混合均匀；(2)将混合料通过刮涂、喷涂等方式迅速、均匀地铺展在已涂布了面层的离型纸上；(3)进入设定好风速和温度的烘箱段进行反应和成型，当达到一定黏度后与基布进行贴合；(4)再次进入烘箱进行熟化、冷却；剥离离型纸后得到合成革产品。根据无溶剂聚氨酯聚合反应的不同阶段和物料的理化特征，可以将合成革生产线划分为适宜刮涂的清浆区，进行发泡的乳白区，黏度增大至可与基布贴合的凝胶区，以及完成聚合反应的熟化区。
2、无溶剂聚氨酯合成革制备作为一种新技术，从研发到产业化仍然存在很多问题。其中关键的问题就是无溶剂条件下聚合反应过快，导致合成革的理化性能较差，而且产品的品质不稳定。催化剂是调节反应速度的有效手段。由于无溶剂聚氨酯合成所用的原料粘度较大，传统的催化剂在室温时便具有一定的活性，造成了无溶剂条件下物料的快速固化，无法进行刮涂。因此，无溶剂聚氨酯合成中需要使用具有延迟功能的催化剂，目前该类催化剂已发展出封闭型、热活化型和热敏型等类型。
3、热活化型催化剂是无溶剂聚氨酯合成中使用较多的一种催化剂。理想的热活化型催化剂是当温度低于某一临界点时几乎无催化活性，高于该临界温度
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种用于无溶剂聚氨酯合成革的热活化型催化剂及其制备方法。所述的热活化型催化剂用于制备无溶剂聚氨酯合成革，具有低温催化惰性，在加热至一定温度后迅速发挥催化作用，能有效地平衡扩链反应、发泡反应、凝胶反应的速度，而且不残留催化剂分子于聚氨酯材料中的优点。
2、所述一种用于无溶剂聚氨酯合成革的热活化型催化剂，具有如下化学结构：
3、
4、其中，r1、r2分别为c1-c6的烷基。
5、优选的，向溶有4-羧基苯甲醛的极性溶液中加入等摩尔的n,n-二烷基乙二胺，在室温下搅拌反应1小时，减压蒸除溶剂，得到的固体粉末用有机溶剂洗涤三次，干燥所得产物即为所述热活化型催化剂。
6、优选的，所述极性溶液为甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、水之中的一种或多种混合物。
7、优选的，所述有机溶剂为四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、苯、甲苯及其混合物。
8、优选的，所述热活化型催化剂能够单独使用，所述热活化型催化剂、胺类催化剂和金属催化剂复配混合构成复配催化剂。
9、优选的，所述金属催化剂、胺类催化剂、热活化型催化剂三者的质量比为5～10:5:5。
10、优选的，所述金属催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、油酸亚锡、己酸亚锡和庚酸亚锡中的任意一种或多种混合物。
11、优选的，所述胺类催化剂为n-烷基吗啡啉、吡啶、双(二甲氨基乙基)醚、双-(3-二甲基丙氨基)胺、三(二甲氨基乙基)胺、n，n-二甲基苄胺、乙醇胺、三乙醇胺中的任意一种或多种混合物。
12、一种制备无溶剂聚氨酯合成革的方法，将含15重量份的二异氰酸酯、40重量份二元醇化合物、6重量份的扩链剂的原料在40℃下与0.1～1重量份的所述的活化型催化剂或复配催化剂混合，在室温下搅拌均匀后，快速输送到机头以刮涂的方式涂布于离型纸上。离型纸进入设定温度的烘箱烘烤，进行反应和成形工艺，然后与合成革用非织造布贴合。最后进入后段烘箱完成熟化工艺，冷却，剥离离型纸，制得所述无溶剂聚氨酯合成革。
13、一种制备无溶剂聚氨酯合成革的方法，所述反应和成型工艺阶段，温度范围为70～100℃，所述熟化工艺的为温度100～120℃，时间不少于5min。
14、本专利技术所提供的一种用于无溶剂聚氨酯合成革的热活化型催化剂，含有席夫碱结构(亚胺结构)、芳香羧酸结构和叔胺基团。该催化剂所含的羧酸与叔胺形成内盐，无明显催化活性。在加热条件下，内盐分解，同时席夫碱也分解，释放出游离的碱性催化剂：n,n-二烷基乙二胺和酸性催化剂：对羧基苯甲醛。两者协同发挥催化效果，催化剂的活性迅速上升，实现迅速催化反应的目的。由于对羧基苯甲醛上的羧酸基团可以与异氰酸酯反应，首先生产热不稳定的羧酸酐，然后分解成酰胺和二氧化碳。n,n-二烷基乙二胺上的伯氨基可以与异氰酸酯反应，迅速生成脲基。所以，这两种催化剂都可以通过反应进入到聚氨酯高分子链中，避免了催化剂分子在产品中的缓慢释放。
15、本专利技术的有益效果包括但不限于：所提供的一种用于无溶剂聚氨酯合成革的热活化型催化剂具有低温催化惰性，又能在加热至一定温度后迅速发挥催化作用，能有效地平衡扩链反应、发泡反应、凝胶反应的速度，而且不残留催化剂分子于聚氨酯合成革中。制备的无溶剂合成革具有良好的物性和手感，而且更加环保。
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1.一种用于无溶剂聚氨酯合成革的热活化型催化剂，其特征在于具有如下化学结构：
2.权利要求1所述的一种用于无溶剂聚氨酯合成革的热活化型催化剂的制备方法包括：向溶有4-羧基苯甲醛的极性溶液中加入等摩尔的N,N-二烷基乙二胺，在室温下搅拌反应1小时，减压蒸除溶剂，得到的固体粉末用有机溶剂洗涤三次，干燥所得产物即为所述热活化型催化剂。
3.权利要求2所述的催化剂制备方法，其特征在于，所述极性溶液为甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、水之中的一种或多种混合物。
4.权利要求2所述的催化剂制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、苯、甲苯及其混合物。
5.一种用于无溶剂聚氨酯合成革的热活化型催化剂，其特征在于：所述热活化型催化剂能够单独使用，所述热活化型催化剂、胺类催化剂和金属催化剂复配混合构成复配催化剂。
6.权利要求5所述的复配催化剂，其特征在于：所述金属催化剂、胺类催化剂、热活化型催化剂三者的质量比为5～10:5:5。
7.权利要求5所述的复配催化剂，其特征在于，所述金属催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚
8.权利要求5所述的复配催化剂，其特征在于，所述胺类催化剂为N-烷基吗啡啉、吡啶、双(二甲氨基乙基)醚、双-(3-二甲基丙氨基)胺、三(二甲氨基乙基)胺、N，N-二甲基苄胺、乙醇胺、三乙醇胺中的任意一种或多种混合物。
9.一种制备无溶剂聚氨酯合成革的方法，其特征在于，将含15重量份的二异氰酸酯、40重量份二元醇化合物、6重量份的扩链剂的原料在40℃下与0.1～1重量份的权利要求5-8任一项所述的活化型催化剂或复配催化剂混合，在室温下搅拌均匀后，快速输送到机头以刮涂的方式涂布于离型纸上，离型纸进入设定温度的烘箱烘烤，进行反应和成形工艺，然后与合成革用非织造布贴合，最后进入后段烘箱完成熟化工艺，冷却，剥离离型纸，制得所述无溶剂聚氨酯合成革。
10.权利要求9所述的一种制备无溶剂聚氨酯合成革的方法，其特征在于，所述反应和成型工艺阶段，温度范围为70～100℃，所述熟化工艺的为温度100～120℃，时间不少于5min。
...【技术特征摘要】
1.一种用于无溶剂聚氨酯合成革的热活化型催化剂，其特征在于具有如下化学结构：
2.权利要求1所述的一种用于无溶剂聚氨酯合成革的热活化型催化剂的制备方法包括：向溶有4-羧基苯甲醛的极性溶液中加入等摩尔的n,n-二烷基乙二胺，在室温下搅拌反应1小时，减压蒸除溶剂，得到的固体粉末用有机溶剂洗涤三次，干燥所得产物即为所述热活化型催化剂。
3.权利要求2所述的催化剂制备方法，其特征在于，所述极性溶液为甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、水之中的一种或多种混合物。
4.权利要求2所述的催化剂制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、苯、甲苯及其混合物。
5.一种用于无溶剂聚氨酯合成革的热活化型催化剂，其特征在于：所述热活化型催化剂能够单独使用，所述热活化型催化剂、胺类催化剂和金属催化剂复配混合构成复配催化剂。
6.权利要求5所述的复配催化剂，其特征在于：所述金属催化剂、胺类催化剂、热活化型催化剂三者的质量比为5～10:5:5。
7.权利要求5所述的复配催化剂，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋志兵，邵晨旭，高勇，
申请(专利权)人：浙江昶丰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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