CN105086426A - 一种水性镜面树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性镜面树脂，其配方组成质量份数比为：水性聚氨酯树脂100，润湿剂0.5-1，流平剂0.5-1，水性手感剂2-5，交联剂0.2-0.5；还公开了一种制备上述水性镜面树脂的方法，该产品采用水性材料替代有机溶剂型材料从源头上消除了有机溶剂造成的环境污染和资源浪费，挥发性有机溶剂(VOC)含量低，显著改善劳动者就业环境，满足了欧盟生态革的要求，有利于行业的可持续发展，提高了产品的国际市场竞争力。

Description

一种水性镜面树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种合成革所用树脂及其制备方法，具体涉及一种水性镜面树脂及其制备方法。

背景技术

镜面树脂是一种具有特殊装饰效果的树脂，其成膜后漆膜具有高度的光线反射性，从正面看有类似镜子的效果。

目前市场上合成革表面使用较多的是溶剂型丙烯酸和聚氨酯树脂光油，真皮表面使用非成膜光油较多，也有少数使用水性树脂光油和硝化棉改性蛋白光油，以达到镜面般的通透效果。但是这些光油在使用和效果上都存在不足之处。溶剂型光油由于不环保和不透气透湿性，最终将被水性产品取代。硝化棉光油低温柔软，但手感持久性欠佳。非成膜类光油由于有效成分的挥发和皮上表面结合牢度差，处理后的表面很容易失去光泽。而且现在市场上使用的水性树脂光油普遍存在基材附着力差，易发生起壳脱层，表面遇湿雾化等缺点。因此，开发一种附着力好的，遇湿不雾化的高亮度水性聚氨酯镜面树脂很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种附着力好的，遇湿不雾化的，高亮度的水性聚氨酯镜面树脂及其制备方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种水性镜面树脂，其配方组成质量份数比为：

水性聚氨酯树脂100润湿剂0.5-1流平剂0.5-1

水性手感剂2-5交联剂0.2-0.5

所述的润湿剂为琥珀酸二辛酯磺酸钠类润湿剂；优选的，本发明中使用的为美国Cytec氰特的OT-75；

所述的流平剂为水性有机硅氧烷类流平剂；优选的，本发明中使用的为迪高的2440；

所述的水性手感剂为改性水性有机硅氧烷乳液类；优选的，本发明中使用的为斯洛柯化工的9184；

所述的交联剂为氮丙啶交联剂；优选的，本发明中使用的为上海西润化工的XR-100。

所述水性聚氨酯树脂配方的重量份数比为：

聚合物二元醇：150-250份二异氰酸酯：40-80份二羟甲基丁酸：11-21份小分子二元醇：1-8份异佛尔酮二胺：2-5份乙二胺基磺酸钠：2-9份三乙胺：7.5-14.5份催化剂：0.05-0.1份丙酮：40-80份N-甲基吡咯烷酮：20-40份去离子水：510-730份

所述的聚合物二元醇为聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃二元醇中的一种或两种的组合；优选的，所述聚合物二元醇的分子量为1000-2000；

所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯中的一种或多种的组合；

所述的小分子二元醇为1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇中的一种或多种；

所述的催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的一种；

所述的乙二胺基磺酸钠为和氏璧化工的A95，其为50％水溶液。

一种实现前述的水性镜面树脂的制备方法，其步骤包括：

(1)、在装有搅拌器、温度计、冷凝装置的反应釜中，加入根据比例准确计量的聚合物二元醇、二异氰酸酯、催化剂，升温至85-100℃，反应2小时；

(2)、降温至65℃，加入N-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丁酸、小分子二元醇，升温至80-90℃，反应2.5-3小时；

(3)、降温至50℃，加入丙酮搅拌均匀；

(4)、加入三乙胺，在45-50℃反应0.5小时；

(5)、将(4)中所得料液在搅拌下加入去离子水中，分散20-30分钟，加入乙二胺基磺酸钠、异佛尔酮二胺，继续分散10分钟；

(6)、升温至63-70℃，减压蒸馏，脱除溶剂，得到蓝光半透明或透明的水性聚氨酯乳液；

(7)、将(6)中所得聚氨酯乳液，在搅拌下加入润湿剂、流平剂、水性手感剂、交联剂即得水性镜面树脂。

本发明的有益效果为：

(1)、本产品为水性体系，本发明采用水性材料替代有机溶剂型材料从源头上消除了有机溶剂造成的环境污染和资源浪费，挥发性有机溶剂(VOC)含量低，显著改善劳动者就业环境，满足了欧盟生态革的要求，有利于行业的可持续发展，提高了产品的国际市场竞争力。

(2)、本发明重点体现在原材料的选择上：

①、聚合物多元醇的选择，本发明选择耐高温、耐磨性能好的聚碳酸酯二元醇和综合物理性能较好的聚四氢呋喃二元醇；

②、异氰酸酯的选择，本发明选用脂肪族二异氰酸酯，从根本上解决了树脂的耐黄变性能。异佛尔酮二异氰酸酯具有典型非结晶结构，有其合成的聚氨酯树脂具有很高的透明度和光泽度，耐高温性和耐化学品性优异；二环己基甲烷二异氰酸酯具有对称的脂环结构，有其合成的聚氨酯树脂具有优异的耐高温性和高物性；己二异氰酸酯具有线性脂肪性结构，其可以赋予聚氨酯树脂量的柔韧性和延展性。

③、亲水扩链剂的选择，本发明选用含有-COOH的二羟甲基丁酸和含有-SO3Na的乙二胺基磺酸钠的配合性亲水扩链剂，二羟甲基丁酸相比于现有体系常用的二羟甲基丙酸，其制得的聚氨酯乳液具有更好的透明度；-COOH和-SO3Na的配合使乳液具有更好的稳定性。

④、交联剂的选择，氮丙啶交联剂在室温下能与羧基反应，能与水及许多有机溶剂混溶，经过氮丙啶交联剂交联过的涂层能显著改善涂层的耐水性、耐化学品性，改善涂层在基材上的附着力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明：

实施例1：

一种水性镜面树脂，其配方组成质量分数比为：

水性聚氨酯树脂：100润湿剂：0.5流平剂：0.5

水性手感剂：2交联剂：0.2

水性聚氨酯树脂配方的质量分数比为：

一种水性镜面树脂，其制备方法包括以下步骤：

(1)、在装有搅拌器、温度计、冷凝装置的反应釜中，加入按上述比例准确计量的聚碳酸酯二元醇、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、辛酸亚锡，升温至100℃，反应2小时。

(2)、降温至65℃，加入N-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丁酸、1,6-己二醇，升温至90℃，反应2.5小时；

(3)、降温至50℃，加入丙酮搅拌均匀；

(4)、加入三乙胺，在45-50℃反应0.5小时；

(5)、将(4)中所得料液在搅拌下加入去离子水中，分散30分钟，加入乙二胺基磺酸钠、异佛尔酮二胺，继续分散10分钟；

(6)、升温至63-70℃，减压蒸馏，脱除溶剂，得到蓝光半透明或透明的水性聚氨酯乳液。

(7)、将(6)中所得聚氨酯乳液，在搅拌下加入润湿剂、流平剂、水性手感剂、交联剂即得水性镜面树脂。

实施例2：

一种水性镜面树脂，其配方组成质量分数比为：

水性聚氨酯树脂：100润湿剂：0.6流平剂：0.7

水性手感剂：3交联剂：0.3

水性聚氨酯树脂配方的质量分数比为：

一种水性镜面树脂，其制备方法包括以下步骤：

(1)、在装有搅拌器、温度计、冷凝装置的反应釜中，加入按上述比例准确计量的聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、辛酸亚锡，升温至85℃，反应2小时。

(2)、降温至65℃，加入N-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丁酸、1,6-己二醇、新戊二醇，升温至80℃，反应3小时；

(3)、降温至50℃，加入丙酮搅拌均匀；

(4)、加入三乙胺，在45-50℃反应0.5小时；

(5)、将(4)中所得料液在搅拌下加入去离子水中，分散20分钟，加入乙二胺基磺酸钠、异佛尔酮二胺，继续分散10分钟；

(6)、升温至63-70℃，减压蒸馏，脱除溶剂，得到蓝光半透明或透明的水性聚氨酯乳液。

(7)、将(6)中所得聚氨酯乳液，在搅拌下加入润湿剂、流平剂、水性手感剂、交联剂即得水性镜面树脂。

实施例3：

一种水性镜面树脂，其配方组成质量分数比为：

水性聚氨酯树脂：100润湿剂：0.8流平剂：0.9

水性手感剂：5交联剂：0.5

水性聚氨酯树脂配方的质量分数比为：

一种水性镜面树脂，其制备方法包括以下步骤：

(1)、在装有搅拌器、温度计、冷凝装置的反应釜中，加入按上述比例准确计量的聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃二元醇、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-丁二醇、辛酸亚锡，升温至90℃，反应2小时。

(2)、降温至65℃，加入N-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丁酸、新戊二醇，升温至85℃，反应3小时；

(3)、降温至50℃，加入丙酮搅拌均匀；

(4)、加入三乙胺，在45-50℃反应0.5小时；

(5)、将(4)中所得料液在搅拌下加入去离子水中，分散20分钟，加入乙二胺基磺酸钠、异佛尔酮二胺，继续分散10分钟；

(6)、升温至63-70℃，减压蒸馏，脱除溶剂，得到蓝光半透明或透明的水性聚氨酯乳液。

(7)、将(6)中所得聚氨酯乳液，在搅拌下加入润湿剂、流平剂、水性手感剂、交联剂即得水性镜面树脂。

实施例4：

一种水性镜面树脂，其配方组成质量分数比为：

水性聚氨酯树脂：100润湿剂：1流平剂：1

水性手感剂：4交联剂：0.35

水性聚氨酯树脂配方的质量分数比为：

一种水性镜面树脂，其制备方法包括以下步骤：

(1)、在装有搅拌器、温度计、冷凝装置的反应釜中，加入按上述比例准确计量的聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃二元醇、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡，升温至90℃，反应2小时。

(2)、降温至65℃，加入N-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丁酸，升温至88℃，反应2.5小时；

(3)、降温至50℃，加入丙酮搅拌均匀；

(4)、加入三乙胺，在45-50℃反应0.5小时；

(5)、将(4)中所得料液在搅拌下加入去离子水中，分散25分钟，加入乙二胺基磺酸钠、异佛尔酮二胺，继续分散10分钟；

(6)、升温至63-70℃，减压蒸馏，脱除溶剂，得到蓝光半透明或透明的水性聚氨酯乳液。

(7)、将(6)中所得聚氨酯乳液，在搅拌下加入润湿剂、流平剂、水性手感剂、交联剂即得水性镜面树脂。

备注：上述实施例中，步骤(7)中乳液加入润湿剂、流平剂、水性手感剂混匀后可以储存稳定，加入交联剂后要在6小时内用完，以保证树脂的性能稳定性及涂层的实用性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水性镜面树脂，其特征在于，其配方组成质量份数比为：

水性聚氨酯树脂100润湿剂0.5-1流平剂0.5-1

水性手感剂2-5交联剂0.2-0.5。

2.根据权利要求1所述的水性镜面树脂，其特征在于，所述的润湿剂为琥珀酸二辛酯磺酸钠类润湿剂；优选美国Cytec氰特的OT-75。

3.根据权利要求1所述的水性镜面树脂，其特征在于，所述的流平剂为水性有机硅氧烷类流平剂；优选迪高的2440。

4.根据权利要求1所述的水性镜面树脂，其特征在于，所述的水性手感剂为改性水性有机硅氧烷乳液类；优选斯洛柯化工的9184。

5.根据权利要求1所述的水性镜面树脂，其特征在于，所述的交联剂为氮丙啶交联剂；优选上海西润化工的XR-100。

6.根据权利要求1所述的水性镜面树脂，其特征在于，所述水性聚氨酯树脂配方的重量份数比为：

聚合物二元醇：150-250份二异氰酸酯：40-80份二羟甲基丁酸：11-21份小分子二元醇：1-8份异佛尔酮二胺：2-5份乙二胺基磺酸钠：2-9份三乙胺：7.5-14.5份催化剂：0.05-0.1份丙酮：40-80份N-甲基吡咯烷酮：20-40份去离子水：510-730份；

所述的聚合物二元醇为聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃二元醇中的一种或两种的组合；优选的，所述聚合物二元醇的分子量为1000-2000；

所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯中的一种或多种的组合；

所述的小分子二元醇为1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇中的一种或多种；

所述的催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的一种；

所述的乙二胺基磺酸钠为和氏璧化工的A95，其为50％水溶液。

7.一种制备权利要求1-6其中之一所述的水性镜面树脂的方法，其特征在于，其步骤包括：

(1)、在装有搅拌器、温度计、冷凝装置的反应釜中，加入根据比例准确计量的聚合物二元醇、二异氰酸酯、催化剂，升温至85-100℃，反应2小时；

(2)、降温至65℃，加入N-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丁酸、小分子二元醇，升温至80-90℃，反应2.5-3小时；

(3)、降温至50℃，加入丙酮搅拌均匀；

(4)、加入三乙胺，在45-50℃反应0.5小时；

(5)、将(4)中所得料液在搅拌下加入去离子水中，分散20-30分钟，加入乙二胺基磺酸钠、异佛尔酮二胺，继续分散10分钟；

(6)、升温至63-70℃，减压蒸馏，脱除溶剂，得到蓝光半透明或透明的水性聚氨酯乳液；

(7)、将(6)中所得聚氨酯乳液，在搅拌下加入润湿剂、流平剂、水性手感剂、交联剂即得水性镜面树脂。