CN102733198B - 水性聚氨酯光油及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种水性聚氨酯光油及制备工艺，属于化学技术领域。该水性聚氨酯光油原料组分为：:聚碳酸酯二醇、二异氰酸酯、铋磺酸基催化剂、含羧基的二元醇、小分子二元醇、叔胺类化合物、丙酮、抗氧剂1010、去离子水、胺扩链剂、丙二醇碳酸酯、双端羟基聚醚改性硅油份。其制备方法工艺步骤包括：（1）聚碳酸酯二醇脱水处理、（2）预聚物合成、（3）预聚物中和、（4）扩链和乳化、（5）蒸馏、（6）复配：将所得到的水性聚氨酯乳液在搅拌下添加丙二醇碳酸酯或双端羟基聚醚改性硅油后得到用于皮革表面涂饰的水性聚氨酯光油。

Description

水性聚氨酯光油及制备方法

技术领域

本发明属于化学技术领域，涉及一种皮革表面涂饰剂。

背景技术

涂饰是皮革制造过程中的一个重要环节，涂饰可增加皮革的美观和耐用性能，提高皮革档次，增加花色品种和扩大使用范围。

水性聚氨酯由于以水为介质，具有无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、安全可靠等优点。因此，近年来水性聚氨酯乳液获得了广泛的关注和较快的发展。水性聚氨酯乳液可使成革表面光亮光滑、耐水、耐溶剂、耐摩擦、耐寒、耐曲折，是目前国内制革厂使用较多的高档水性光油。但目前大多数制革厂使用的水性聚氨酯光油均为国外产品，国内生产的水性聚氨酯光油还存在手感不佳、耐溶剂、耐热、耐干湿擦稍差的缺点。

中国专利CN101717488A公开了一种环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的制备方法：通过采用环氧树脂作为大分子扩链剂，使环氧基和羟基参与反应，形成多重交联，虽然提高了聚氨酯的耐水、耐溶剂、耐热性能，但成膜硬度增加，手感变差，且成膜有裂纹流平性变差。

中国专利CN101235129A公开了一种聚丁二烯改性聚氨酯乳液的制备方法：通过在聚氨酯中引入端羟基聚丁二烯，使改性的聚氨酯乳液耐低温和力学性能得到了提高。但是此种改性乳液的机械稳定性不是很好，乳液常温放置几个月后容易出现增稠、沉淀、聚合的现象。

中国专利CN1847277A公开了一种阴离子自乳化水性聚氨酯乳液的制备方法：该专利中提出了亚甲基二甲基二异氰酸酯在水性聚氨酯中的应用，虽然以亚甲基二甲基二异氰酸酯为原料的水性聚氨酯可满足皮革涂饰的很多要求，但是作为水性光油在高档皮革顶层涂饰却满足不了耐光、耐黄变以及其它物理性能的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供的一种用于皮革表面涂饰的环保型水性聚氨酯光油及制备方法，该水性环保型聚氨酯光油不仅具有良好的环保性，还具有储存稳定性好、成膜光亮、耐光耐黄变、耐溶剂、耐干湿擦、能保持皮革的真皮手感的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是原料组分及重量比为：聚碳酸酯二醇：57.28-62.8份、二异氰酸酯：31.2-36份、铋磺酸基催化剂：0.126-0.252份、含羧基的二元醇：4.64-5.12份、小分子二元醇：0.40-1.90份、叔胺类化合物：3.08-3.94份、丙酮：48-57.6份、抗氧剂1010：0.28-0.6份、去离子水304-364份、胺扩链剂0.48-1.6份、丙二醇碳酸酯8-12份、双端羟基聚醚改性硅油0.8份。

所述的聚碳酸酯二醇是以小分子二醇为起始剂，与碳酸二甲酯或二苯基碳酸酯进行酯交换反应而制得的。

所述的二异氰酸酯为氢化苯基甲烷二异氰酸酯（H₁₂DMI）。

所述的铋磺酸基催化剂的化学式为Bi(CH₃SO₃)₃。

所述的含羧基的二元醇为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的一种。

所述的小分子二元醇为乙基丁基丙二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇、1,2-辛二醇、1,10-癸二醇中的一种。

所述的叔胺类化合物为三乙胺、二甲氨基乙醇、二甲氨基丙醇中的一种。

所述的抗氧化剂1010的化学分子式为：四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。

所述的丙酮是低沸点有机溶剂。

所述的胺扩链剂为己二胺、二乙烯三胺、异佛尔酮二胺中的一种。

所述的丙二醇碳酸酯是高沸点有机助溶剂。

所述的双端羟基聚醚改性硅油是有机硅改***联剂。

其制备方法步骤如下：

1、聚碳酸酯二醇脱水处理

将聚碳酸酯二醇加入到干燥不锈钢反应釜中，加热至110-120℃，并用真空泵在200-400P的压力下抽真空干燥0.5-1小时，然后将聚碳酸酯二醇降温至70-75℃。

2、预聚物合成

将H₁₂DMI（在此步骤中，双端羟基聚醚改性硅油可以和H₁₂DMI一同加入参与反应，也可以和丙二醇碳酸酯一起后添加）加入到聚碳酸酯二醇中，控制温度在85-95℃之间，搅拌反应2-2.5小时，然后降温至70-75℃加入铋磺酸基催化剂、含羧基的二元醇和小分子二元醇，继续升温至75-85℃，搅拌2.5-3.5小时，一直反应到异氰酸酯基团（--NCO）不再变化为止，得到预聚物，在此过程中加入丙酮进行降低粘度。

3、预聚物中和

将预聚物的温度降至50℃，利用丙酮调节粘度至约70-80mpa.s，再通过高位槽滴加叔胺类化合物，搅拌反应10-15分钟。

4、扩链和乳化

在高剪切力下，加入水，再加入事先用水稀释的胺扩链剂，搅拌速率控制在1000-2000转/分，搅拌20-30分钟。得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

5、蒸馏

将水性聚氨酯乳液在60-70℃之间通过减压蒸馏40-60分钟,除去丙酮，得到pH=7.5-9，固含量在20-25%的蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

6、复配

将所得到的水性聚氨酯乳液在搅拌下添加丙二醇碳酸酯或双端羟基聚醚改性硅油后得到用于皮革表面涂饰的水性聚氨酯光油。

本发明的有益技术效果体现在以下几个方面：

1、本发明采用聚碳酸酯二醇为主要原材料，与一般的聚酯二元醇和聚醚系的二元醇相比具有相当优异的机械性能，抗水解性，热稳定性，耐候性和耐溶剂性。

2、本发明采用的异氰酸酯是氢化苯基甲烷二异氰酸乙酯（H₁₂DMI），H₁₂DMI属于脂环族二异氰酸酯，用它可制得不黄变聚氨酯产品，适合于生产具有优异的光稳定性、耐候性和机械性能的聚氨酯材料，除了优异的力学性能以外，H₁₂DMI还赋予制品杰出的耐水解性和耐化学品性能。

3、本发明采用的催化剂是铋磺酸基催化剂，属新一代无毒，绿色环保型催化剂，代替了目前生产水性聚氨酯乳液普遍使用的含有机锡类的催化剂，残留在聚氨酯乳液中的有机锡重金属催化剂不仅会造成环境污染，还可导致生物体畸形和慢性中毒，该类催化剂已被欧盟等发达国家列入禁止使用的名单。而有机铋催化剂不仅仅属于合成聚氨酯材料的新型无毒、绿色环保型催化剂，还可以使制得的聚氨酯产品具有较窄的分子量分布和较低的粘度，在水性聚氨酯乳液中还可减少水于-NCO基的副反应。

4、本发明采用的抗氧剂1010是一种多元受阻酚型抗氧剂，与大多数聚合物具有很好的相容性。有良好的防止光和热引起的变色作 用。且毒性极低，可用于食品包装材料中。

5、本发明所采用的助溶剂是丙二醇碳酸酯，它是一只无色无味的透明液体，是一种环保型的无毒高沸点溶剂。

6、本发明采用有机硅改***联剂为双端羟基聚醚改性硅油，由于它的分子结构中含有双端羟基，既可以在预聚反应初期加入一同参与化学反应，也可以作为一种后添加剂加入到乳液中去，两种加入方式都可以起到改善手感和降低粘性的作用。

采用本发明的积极效果是这些因素决定了本发明制备的水性聚氨酯光油具有良好的环境保护性，乳液具有优良的储存稳定性，用于皮革表面涂饰时具有成膜光亮、耐光耐黄变、耐溶剂、耐干湿擦、能保持皮革的真皮手感的优点。

具体实施方式

下面通过原材料不同配比用量，同类原料不同下位品种情况下的具体实例，对本发明进一步说明：

实施例1：

以生产475公斤水性聚氨酯光油为例,原材料配方配比采用下限值，采用日本旭化成产品牌号，上海沂庆贸易有限公司代理的聚碳酸酯二醇PCDL-T4671(分子量为1000)、二羟甲基丙酸、1.6-己二醇、二甲氨基乙醇、异佛尔酮二胺下位品种。

原料组分及配方：聚碳酸酯二醇PCDL-T4671(分子量为1000)：57.28公斤、H₁₂DMI：36公斤、铋磺酸基催化剂：0.126公斤、二羟甲基丙酸：4.64公斤、1,6-己二醇：0.4公斤、丙酮：48公斤、二甲氨基乙醇：3.08公斤、抗氧剂1010：0.28公斤、去离子水：364公斤、异佛尔酮二胺：0.8公斤、丙二醇碳酸酯：8公斤、双端羟基聚醚改性硅油：0.8公斤。

其制备方法步骤如下：

1、聚碳酸酯二醇PCDL-T4671(分子量为1000)脱水处理

将聚碳酸酯二醇PCDL-T4671加入到干燥不锈钢反应釜中，加热至110℃，并用真空泵在200-400P的压力下抽真空干燥1小时，然后将聚碳酸酯二醇PCDL-T4671降温至70℃。

2、预聚物合成

将H₁₂DMI和双端羟基聚醚改性硅油加入到聚碳酸酯二醇PCDL-T4671中，控制温度在85℃之间，搅拌反应2.5小时，然后降温至70℃加入铋磺酸基催化剂、二羟甲基丙酸、1,6-己二醇，继续升温至75℃，搅拌3.5小时，得到预聚物，在此过程中加入丙酮进行降低粘度。

3、预聚物中和

将预聚物的温度降至50℃，利用丙酮调节粘度至约70-80mpa.s，再通过高位槽滴加二甲氨基乙醇，搅拌反应10分钟。

4、扩链和乳化

在高剪切力下，加入水，再加入事先用水稀释的异佛尔酮二胺，搅拌速率控制在1000-2000转/分，搅拌30分钟。得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

5、蒸馏

将水性聚氨酯乳液在60℃之间通过减压蒸馏40分钟,除去丙酮，得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

6、复配

将所得到的水性聚氨酯乳液在搅拌下添加丙二醇碳酸酯后得到用于皮革表面涂饰的水性聚氨酯光油，其pH=7.5-9，固含量为20%。

实施例2：

以生产422公斤水性聚氨酯光油为例,原材料配方配比采用上限值，采用日本旭化成产品牌号，上海沂庆贸易有限公司代理的聚碳酸酯二醇PCDL-T4672(分子量为2000)、二羟甲基丁酸、乙基丁基丙二醇、二甲氨基乙醇、异佛尔酮二胺下位品种。

配方：聚碳酸酯二醇PCDL-T4672(分子量为2000)：62.8公斤、H₁₂DMI：31.2公斤、铋磺酸基催化剂：0.252公斤、二羟甲基丁酸：5.12公斤、乙基丁基丙二醇：1.90公斤、丙酮：57.6公斤、二甲氨基乙醇：3.40公斤、抗氧剂1010：0.32公斤、去离子水：304公斤、异佛尔酮二胺：1.6公斤、丙二醇碳酸酯：12公斤、双端羟基聚醚改性硅油：0.8公斤。

其制备方法步骤如下：

1、聚碳酸酯二醇PCDL-T4672(分子量为2000)脱水处理

将聚碳酸酯二醇PCDL-T4672加入到干燥不锈钢反应釜中，加热至110℃，并用真空泵在200-400P的压力下抽真空干燥1小时，然后将聚碳酸酯二醇PCDL-T4672降温至70℃。

2、预聚物合成

将H₁₂DMI和双端羟基聚醚改性硅油加入到聚碳酸酯二醇PCDL-T4672中，控制温度在90℃之间，搅拌反应2小时，然后降温至70℃加入铋磺酸基催化剂、二羟甲基丁酸、乙基丁基丙二醇，继续升温至80℃，搅拌3.0小时，得到预聚物，在此过程中加入丙酮进行降低粘度。

3、预聚物中和

将预聚物的温度降至50℃，利用丙酮调节粘度至约70-80mpa.s，再通过高位槽滴加二甲氨基乙醇，搅拌反应15分钟。

4、扩链和乳化

在高剪切力下，加入水，再加入事先用水稀释的异佛尔酮二胺，搅拌速率控制在1000-2000转/分，搅拌20分钟。得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

5、蒸馏

将水性聚氨酯乳液在70℃之间通过减压蒸馏60分钟,除去丙酮，得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

6、复配

将所得到的水性聚氨酯乳液在搅拌下添加丙二醇碳酸酯后得到用于皮革表面涂饰的水性聚氨酯光油，其pH=7.5-9，固含量为25%。

实施例3：

以生产476公斤水性聚氨酯光油为例,原材料配方配比采用中间值，采用日本旭化成产品牌号，上海沂庆贸易有限公司代理的聚碳酸酯二醇PCDL-T4691(分子量为1000)、二羟甲基丙酸、1,10-癸二醇、三乙胺、二乙烯三胺下位品种。

配方：

聚碳酸酯二醇PCDL-T4691(分子量为1000)：60.04公斤、H₁₂DMI：33.6公斤、铋磺酸基催化剂：0.189公斤、二羟甲基丙酸：4.88公斤、1,10-癸二醇：0.59公斤、丙酮：52.8公斤、三乙胺：3.68公斤、抗氧剂1010：0.54公斤、去离子水：364公斤、二乙烯三胺：0.48公斤、丙二醇碳酸酯：8公斤、双端羟基聚醚改性硅油：0.8公斤。

其制备方法步骤如下：

1、聚碳酸酯二醇PCDL-T4691(分子量为1000)脱水处理

将聚碳酸酯二醇PCDL-T4691加入到干燥不锈钢反应釜中，加热至120℃，并用真空泵在200-400P的压力下抽真空干燥0.5小时，然后将聚碳酸酯二醇PCDL-T4691降温至75℃。

2、预聚物合成

将H₁₂DMI加入到聚碳酸酯二醇PCDL-T4691中，控制温度在88℃之间，搅拌反应2.5小时，然后降温至75℃加入铋磺酸基催化剂、二羟甲基丙酸、1,10-癸二醇，继续升温至85℃，搅拌2.5小时，得到预聚物，在此过程中加入丙酮进行降低粘度。

3、预聚物中和

将预聚物的温度降至50℃，利用丙酮调节粘度至约70-80mpa.s，再通过高位槽滴加三乙胺，搅拌反应12分钟。

4、扩链和乳化

在高剪切力下，加入水，再加入事先用水稀释的二乙烯三胺，搅拌速率控制在1000-2000转/分，搅拌25分钟。得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

5、蒸馏

将水性聚氨酯乳液在65℃之间通过减压蒸馏50分钟,除去丙酮，得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

6、复配

将所得到的水性聚氨酯乳液在搅拌下添加丙二醇碳酸酯和双端羟基聚醚改性硅油后得到用于皮革表面涂饰的水性聚氨酯光油，其pH=7.5-9，固含量为20%。

实施例4：

以生产421公斤水性聚氨酯光油为例,原材料配方配比采用中间值，采用日本旭化成产品牌号，上海沂庆贸易有限公司代理的聚碳酸酯二醇PCDL-T4692(分子量为2000)、二羟甲基丁酸、1,6-己二醇、三乙胺、二乙烯三胺下位品种。

配方：聚碳酸酯二醇PCDL-T4692(分子量为2000)：60.04公斤、H₁₂DMI：33.6公斤、铋磺酸基催化剂：0.189公斤、二羟甲基丁酸：4.88公斤、1.6-己二醇：1.4公斤、丙酮：52.8公斤、三乙胺：3.68公斤、抗氧剂1010：0.6公斤、去离子水：304公斤、二乙烯三胺：0.96公斤、丙二醇碳酸酯：12公斤、双端羟基聚醚改性硅油：0.8公斤。

其制备方法步骤如下：

1、聚碳酸酯二醇PCDL-T4692(分子量为2000)脱水处理

将聚碳酸酯二醇PCDL-T4692加入到干燥不锈钢反应釜中，加热至120℃，并用真空泵在200-400P的压力下抽真空干燥0.5小时，然后将聚碳酸酯二醇PCDL-T4692降温至75℃.。

2、预聚物合成

将H₁₂DMI加入到聚碳酸酯二醇PCDL-T4692中，控制温度在88℃之间，搅拌反应2.5小时，然后降温至75℃加入铋磺酸基催化剂、二羟甲基丁酸、1.6-己二醇，继续升温至85℃，搅拌2.5小时，得到预聚物，在此过程中加入丙酮进行降低粘度。

3、预聚物中和

将预聚物的温度降至50℃，利用丙酮调节粘度至约70-80mpa.s，再通过高位槽滴加三乙胺，搅拌反应12分钟。

4、扩链和乳化

在高剪切力下，加入水，再加入事先用水稀释的二乙烯三胺，搅拌速率控制在1000-2000转/分，搅拌25分钟。得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

5、蒸馏

将水性聚氨酯乳液在65℃之间通过减压蒸馏50分钟,除去丙酮，得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

6、复配

将所得到的水性聚氨酯乳液在搅拌下添加丙二醇碳酸酯和双端羟基聚醚改性硅油后得到用于皮革表面涂饰的水性聚氨酯光油，其pH=7.5-9，固含量为25%。

实施例5：

以生产475公斤水性聚氨酯光油为例,原材料配方配比采用下限值，采用日本旭化成产品牌号，上海沂庆贸易有限公司代理的聚碳酸酯二醇PCDL-T6001(分子量为1000)、二羟甲基丙酸、1.6-己二醇、二甲氨基乙醇、异佛尔酮二胺下位品种。

配方：聚碳酸酯二醇PCDL-T6001(分子量为1000)：57.28公斤、H₁₂DMI：36公斤、铋磺酸基催化剂：0.126公斤、二羟甲基丙酸：4.64公斤、1,6-己二醇：0.4公斤、

丙酮：48公斤、二甲氨基乙醇：3.08公斤、抗氧剂1010：0.36公斤、去离子水：364公斤、异佛尔酮二胺：0.8公斤、丙二醇碳酸酯：8公斤、双端羟基聚醚改性硅油：0.8公斤。

其制备方法步骤如下：

1、聚碳酸酯二醇PCDL-T6001(分子量为1000)脱水处理

将聚碳酸酯二醇PCDL-T6001加入到干燥不锈钢反应釜中，加热至120℃，并用真空泵在200-400P的压力下抽真空干燥0.5小时，然后将聚碳酸酯二醇PCDL-T6001降温至73℃。

2、预聚物合成

将H₁₂DMI和双端羟基聚醚改性硅油SF8427加入到聚碳酸酯二醇PCDL-T6001中，控制温度在85℃之间，搅拌反应2.5小时，然后降温至73℃加入铋磺酸基催化剂、二羟甲基丙酸、1,6-己二醇，继续升温至75℃，搅拌3.5小时，得到预聚物，在此过程中加入丙酮进行降低粘度。

3、预聚物中和

将预聚物的温度降至50℃，利用丙酮调节粘度至约70-80mpa.s，再通过高位槽滴加二甲氨基乙醇，搅拌反应10分钟。

4、扩链和乳化

在高剪切力下，加入水，再加入事先用水稀释的异佛尔酮二胺，搅拌速率控制在1000-2000转/分，搅拌30分钟。得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

5、蒸馏

将水性聚氨酯乳液在60℃之间通过减压蒸馏40分钟,除去丙酮，得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

6、复配

将所得到的水性聚氨酯乳液在搅拌下添加丙二醇碳酸酯后得到用于皮革表面涂饰的水性聚氨酯光油，其pH=7.5-9，固含量为20%。

实施例6：

以生产422公斤水性聚氨酯光油为例,原材料配方配比采用上限值，采用日本旭化成产品牌号，上海沂庆贸易有限公司代理的聚碳酸酯二醇PCDL-T6002(分子量为2000)、二羟甲基丁酸、1.4-环己烷二甲醇、二甲氨基丙醇、己二胺下位品种。

配方：聚碳酸酯二醇PCDL-T6002(分子量为2000)：62.8公斤、H₁₂DMI：31.2公斤、铋磺酸基催化剂：0.252公斤、二羟甲基丁酸：5.12公斤、1.4-环己烷二甲醇：1.28公斤、丙酮：57.6公斤、二甲氨基丙醇：3.94公斤、抗氧剂1010：0.40公斤、去离子水：304公斤、己二胺：1.1公斤、丙二醇碳酸酯：12公斤、双端羟基聚醚改性硅油7：0.8公斤。

其制备方法步骤如下：

1、聚碳酸酯二醇PCDL-T6002(分子量为2000)脱水处理

将聚碳酸酯二醇PCDL-T6002加入到干燥不锈钢反应釜中，加热至120℃，并用真空泵在200-400P的压力下抽真空干燥0.5小时，然后将聚碳酸酯二醇PCDL-T4672降温至73℃。

2、预聚物合成

将H₁₂DMI和双端羟基聚醚改性硅油加入到聚碳酸酯二醇PCDL-T6002中，控制温度在90℃之间，搅拌反应2小时，然后降温至73℃加入铋磺酸基催化剂、二羟甲基丁酸、1.4-环己烷二甲醇，继续升温至80℃，搅拌3.0小时，得到预聚物，在此过程中加入丙酮进行降低粘度。

3、预聚物中和

将预聚物的温度降至50℃，利用丙酮调节粘度至约70-80mpa.s，再通过高位槽滴加二甲氨基丙醇，搅拌反应15分钟。

4、扩链和乳化

在高剪切力下，加入水，再加入事先用水稀释的己二胺，搅拌速率控制在1000-2000转/分，搅拌20分钟。得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

5、蒸馏

将水性聚氨酯乳液在70℃之间通过减压蒸馏60分钟,除去丙酮，得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

6、复配

将所得到的水性聚氨酯乳液在搅拌下添加丙二醇碳酸酯后得到用于皮革表面涂饰的水性聚氨酯光油，其pH=7.5-9，固含量为25%。

实施例7：

以生产476公斤水性聚氨酯光油为例,原材料配方配比采用下限值，采用日本旭化成产品牌号，上海沂庆贸易有限公司代理的聚碳酸酯二醇PCDL-T5651(分子量为1000)、二羟甲基丙酸、1.6-己二醇、二甲氨基丙醇、己二胺下位品种。

配方：聚碳酸酯二醇PCDL-T5651(分子量为1000)：57.28公斤、H₁₂DMI：36公斤、铋磺酸基催化剂：0.126公斤、二羟甲基丙酸：4.64公斤、1,6-己二醇：0.4公斤、

丙酮：48公斤、二甲氨基丙醇：3.94公斤、抗氧剂1010：0.44公斤、去离子水：364公斤、己二胺：0.55公斤、丙二醇碳酸酯：8公斤、双端羟基聚醚改性硅油：0.8公斤。

其制备方法步骤如下：

1、聚碳酸酯二醇PCDL-T5651(分子量为1000)脱水处理

将聚碳酸酯二醇PCDL-T5651加入到干燥不锈钢反应釜中，加热至110℃，并用真空泵在200-400P的压力下抽真空干燥1小时，然后将聚碳酸酯二醇PCDL-T5651降温至70℃.

2、预聚物合成

将H₁₂DMI加入到聚碳酸酯二醇PCDL-T6001中，控制温度在85℃之间，搅拌反应2.5小时，然后降温至70℃加入铋磺酸基催化剂、二羟甲基丙酸、1,6-己二醇，继续升温至75℃，搅拌3.5小时，得到预聚物，在此过程中加入丙酮进行降低粘度。

3、预聚物中和

将预聚物的温度降至50℃，利用丙酮调节粘度至约70-80mpa.s，再通过高位槽滴加二甲氨基丙醇，搅拌反应10分钟。

4、扩链和乳化

在高剪切力下，加入水，再加入事先用水稀释的己二胺，搅拌速率控制在1000-2000转/分，搅拌30分钟。得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

5、蒸馏

将水性聚氨酯乳液在60℃之间通过减压蒸馏40分钟,除去丙酮，得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

6、复配

将所得到的水性聚氨酯乳液在搅拌下添加丙二醇碳酸酯和双端羟基聚醚改性硅油后得到用于皮革表面涂饰的水性聚氨酯光油，其pH=7.5-9，固含量为20%。

实施例8：

以生产422公斤水性聚氨酯光油为例,原材料配方配比采用上限值，采用日本旭化成产品牌号，上海沂庆贸易有限公司代理的聚碳酸酯二醇PCDL-T5652(分子量为2000)、二羟甲基丁酸、新戊二醇、二甲氨基丙醇、己二胺下位品种。

配方：聚碳酸酯二醇PCDL-T5652(分子量为2000)：62.8公斤、H₁₂DMI：31.2公斤、

铋磺酸基催化剂：0.252公斤、二羟甲基丁酸：5.12公斤、新戊二醇：1.23公斤、丙酮：57.6公斤、二甲氨基丙醇：3.94公斤、抗氧剂1010：0.48公斤、去离子水：304公斤、己二胺：1.1公斤、丙二醇碳酸酯：12公斤、双端羟基聚醚改性硅油：0.8公斤。

其制备方法步骤如下：

1、聚碳酸酯二醇PCDL-T5652(分子量为2000)脱水处理

将聚碳酸酯二醇PCDL-T5652加入到干燥不锈钢反应釜中，加热至110℃，并用真空泵在200-400P的压力下抽真空干燥1小时，然后将聚碳酸酯二醇PCDL-T5652降温至70℃。

2、预聚物合成

将H₁₂DMI加入到聚碳酸酯二醇PCDL-T5652中，控制温度在90℃之间，搅拌反应2小时，然后降温至75℃加入铋磺酸基催化剂、二羟甲基丁酸、新戊二醇，继续升温至80℃，搅拌3.0小时，得到预聚物，在此过程中加入丙酮进行降低粘度。

3、预聚物中和

将预聚物的温度降至50℃，利用丙酮调节粘度至约70-80mpa.s，再通过高位槽滴加二甲氨基丙醇，搅拌反应15分钟。

4、扩链和乳化

在高剪切力下，加入水，再加入事先用水稀释的己二胺，搅拌速率控制在1000-2000转/分，搅拌20分钟。得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

5、蒸馏

将水性聚氨酯乳液在70℃之间通过减压蒸馏60分钟,除去丙酮，得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液。

6、复配

将所得到的水性聚氨酯乳液在搅拌下添加丙二醇碳酸酯和双端羟基聚醚改性硅油后得到用于皮革表面涂饰的水性聚氨酯光油，其pH=7.5-9，固含量为25%。

产品性能及积极效果比较：

1.各实施例的乳液成膜性能和对比样品的检测结果见表1

表1  各实施例和对比样品的乳液成膜性能检测结果

注：对比样品1是意大利兰宝迪公司的产品E5。

对比样品2是山东天庆科技有限公司产品LUC-88。

2.各实施例的应用试验。

各实施例分别用于抛光牛皮鞋面革、软牛皮鞋面革、羊皮服装革的光亮层涂饰。涂饰的配方见表2、表3、表4。

表2 各实施例和对比样品用于抛光牛皮鞋面革的光亮层涂饰

表3 各实施例和对比样品用于软牛皮鞋面革的光亮层涂饰

表4 各实施例用于羊皮服装革的光亮层涂饰

革的物理性能测试结果见表5

表5革的物理性能测试结果

Claims (8)

1.一种水性聚氨酯光油，其特征是原料组分及重量比为：聚碳酸酯二醇：57.28-62.8份、氢化苯基甲烷二异氰酸酯：31.2-36份、铋磺酸基催化剂：0.126-0.252份、含羧基的二元醇：4.64-5.12份、小分子二元醇：0.40-1.90份、叔胺类化合物：3.08-3.94份、丙酮：48-57.6份、抗氧剂1010：0.28-0.6份、去离子水304-364份、胺扩链剂0.48-1.6份、丙二醇碳酸酯8-12份、双端羟基聚醚改性硅油0.6-0.8份；

所述的水性聚氨酯光油制备方法步骤如下：

（1）聚碳酸酯二醇脱水处理

将聚碳酸酯二醇加入到干燥不锈钢反应釜中，加热至110-120℃，并用真空泵在200-400P的压力下抽真空干燥0.5-1小时，然后将聚碳酸酯二醇降温至70-75℃；

（2）预聚物合成

将氢化苯基甲烷二异氰酸酯与双端羟基聚醚改性硅油或丙二醇碳酸酯一同加入参与反应，加入到聚碳酸酯二醇中，控制温度在85-95℃之间，搅拌反应2-2.5小时，然后降温至70-75℃加入铋磺酸基催化剂、含羧基的二元醇和小分子二元醇，继续升温至75-85℃，搅拌2.5-3.5小时，一直反应到异氰酸酯基团--NCO不再变化为止，得到预聚物，在此过程中加入丙酮进行降低粘度；

（3）预聚物中和

将预聚物的温度降至50℃，利用丙酮调节粘度至约70-80mpa.s，再通过高位槽滴加叔胺类化合物，搅拌反应10-15分钟；

（4）扩链和乳化

在高剪切力下，加入水，再加入事先用水稀释的胺扩链剂，搅拌速率控制在1000-2000转/分，搅拌20-30分钟，得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液；

（5）蒸馏

将水性聚氨酯乳液在60-70℃之间通过减压蒸馏40-60分钟,除去丙酮，得到pH=7.5-9，固含量在20-25%的蓝光半透明的水性聚氨酯乳液；

（6）复配

将所得到的水性聚氨酯乳液在搅拌下添加丙二醇碳酸酯或双端羟基聚醚改性硅油后得到用于皮革表面涂饰的水性聚氨酯光油。

2.如权利要求1所述的水性聚氨酯光油，其特征是聚碳酸酯二醇是以小分子二醇为起始剂，与碳酸二甲酯或二苯基碳酸酯进行酯交换反应而制得的。

3.如权利要求1所述的水性聚氨酯光油，其特征是含羧基的二元醇为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的一种。

4.如权利要求1所述的水性聚氨酯光油，其特征是小分子二元醇为乙基丁基丙二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇、1,2-辛二醇、1,10-癸二醇中的一种。

5.如权利要求1所述的水性聚氨酯光油，其特征是叔胺类化合物为三乙胺、二甲氨基乙醇、二甲氨基丙醇中的一种。

6.如权利要求1所述的水性聚氨酯光油，其特征是胺扩链剂为己二胺、二乙烯三胺、异佛尔酮二胺中的一种。

7.如权利要求1所述的水性聚氨酯光油，其特征是双端羟基聚醚改性硅油是有机硅改***联剂。

8.一种如权利要求1所述的水性聚氨酯光油制备方法，其特征是其工艺步骤如下：

（1）聚碳酸酯二醇脱水处理

将聚碳酸酯二醇加入到干燥不锈钢反应釜中，加热至110-120℃，并用真空泵在200-400P的压力下抽真空干燥0.5-1小时，然后将聚碳酸酯二醇降温至70-75℃；

（2）预聚物合成

将氢化苯基甲烷二异氰酸酯与双端羟基聚醚改性硅油或丙二醇碳酸酯一同加入参与反应，加入到聚碳酸酯二醇中，控制温度在85-95℃之间，搅拌反应2-2.5小时，然后降温至70-75℃加入铋磺酸基催化剂、含羧基的二元醇和小分子二元醇，继续升温至75-85℃，搅拌2.5-3.5小时，一直反应到异氰酸酯基团--NCO不再变化为止，得到预聚物，在此过程中加入丙酮进行降低粘度；

（3）预聚物中和

将预聚物的温度降至50℃，利用丙酮调节粘度至约70-80mpa.s，再通过高位槽滴加叔胺类化合物，搅拌反应10-15分钟；

（4）扩链和乳化

在高剪切力下，加入水，再加入事先用水稀释的胺扩链剂，搅拌速率控制在1000-2000转/分，搅拌20-30分钟，得到蓝光半透明的水性聚氨酯乳液；

（5）蒸馏

将水性聚氨酯乳液在60-70℃之间通过减压蒸馏40-60分钟,除去丙酮，得到pH=7.5-9，固含量在20-25%的蓝光半透明的水性聚氨酯乳液；

（6）复配

将所得到的水性聚氨酯乳液在搅拌下添加丙二醇碳酸酯或双端羟基聚醚改性硅油后得到用于皮革表面涂饰的水性聚氨酯光油。