CN107383324A - 一种新型黑色水性聚氨酯树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型黑色水性聚氨酯树脂及方法,树脂由以下配比的各组分组成:多元醇40‑100kg,黑色色浆20‑40kg,有机铋0.5‑2kg,异氰酸酯30‑60kg,丙酮10‑15kg,乳化剂6‑12kg、交联剂5‑11kg。本发明制备的新型黑色水性聚氨酯树脂具有反应时间短、工艺比较精简、可以有效节省能源、降低生产成本的特点。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,具体地,涉及一种新型黑色水性聚氨酯树脂,本发明同时涉及新型黑色水性聚氨酯树脂的制备方法。
背景技术
聚氨酯树脂是一种高功能皮革处理剂,但是皮革厂中用的树脂90%以上含有大量的有机溶剂。聚氨酯树脂在生产使用过程中会造成严重的环境污染,会对现场操作人员造成健康威胁。现在社会提出把环境保护、节约优先、保护优先、自然发展、低碳发展等作为以后工作重点,形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式,从源头上扭转生态环境恶化趋势,为人民创造良好生产生活环境,为全球生态安全作出贡献。
发明内容
为了解决上述问题及缺陷,本发明的目的是提供一种新型黑色水性聚氨酯树脂及其制备方法。
本发明的新型黑色水性聚氨酯树脂通过以下技术方案实现:
根据本发明,提供一种新型黑色水性聚氨酯树脂,由以下配比的各组分组成:多元醇40-100kg,黑色色浆20-47kg,有机铋0.5-2kg,异氰酸酯30-60kg,丙酮10-15kg,乳化剂6-12kg、交联剂5-11kg。
进一步地,该新型黑色水性聚氨酯树脂由以下配比的各组分组成:多元醇44-60kg,黑色色浆30-47kg,有机铋0.5-1kg,异氰酸酯35-55kg,丙酮10-13kg,乳化剂7-10kg、交联剂6-10kg。
进一步地,该新型黑色水性聚氨酯树脂由以下配比的各组分组成:多元醇47kg,黑色色浆47kg,有机铋0.5kg,异氰酸酯39kg,丙酮12kg,乳化剂8kg、交联剂9kg。
进一步地,多元醇可以是聚四氢呋醚二醇、聚碳酸酯二元醇的一种。
进一步地,异氰酸酯可以是六亚甲基二异氰酸酯。
进一步地,交联剂可以是二羟甲基丁酸。
进一步地,乳化剂可以是Emulsogen EPA 073环保乳化剂。
进一步地,黑色色浆可以是本领域常用的色浆。
根据本发明,还提供一种如上所述的新型黑色水性聚氨酯树脂的制备方法,包含以下步骤:
1)在干燥的低活性气体的保护下,按权利要求1-3中任一项所述的配比称取各组分物质,将经过真空脱水的多元醇、黑色色浆、交联剂、有机铋、异氰酸酯加入到反应容器中进行搅拌并加热反应;
2)将步骤1)所得的混合物降温后加入丙酮,并且搅匀;
3)将乳化剂用水分散开;
4)把步骤3)所得的用水分散开的乳化剂高速剪切下加入将步骤2)所得的混合物中,搅拌得到新型黑色水性聚氨酯树脂。
进一步地,步骤1中的低活性气体为高纯氮气。
进一步地,步骤1中反应温度为80-100℃,反应时间为3-6h。
进一步地,步骤2中降温至60-70℃。
进一步地,步骤3中乳化剂和水的比例为1:20。
进一步地,步骤4中搅拌时间为10-20min。
由于采用以上技术方案,本发明与现有技术相比具有如下优点:
1.本发明与传统的聚氨酯树脂反应时间短,工艺比较精简,可以有效节省能源,降低生产成本。
2.本发明所得的水性聚氨酯树脂强度为30Mpa,延伸率为600%,具有强度高、延伸性大的优点。
3.本发明制备的水性聚氨酯树脂具有耐磨性、耐溶剂、耐低温、耐曲折的优异性能。
4.本发明制备的水性聚氨酯树脂具有低固含量、低粘度、稳定性好的特点。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本实施的该新型黑色水性聚氨酯树脂由以下配比的各组分组成:聚四氢呋醚二醇47kg,黑色色浆47kg,有机铋0.5kg,六亚甲基二异氰酸酯39kg,丙酮12kg,Emulsogen EPA073环保乳化剂8kg、二羟甲基丁酸9kg。
制备本实施的该新型黑色水性聚氨酯树脂的工艺为:
1)聚合反应:在干燥高纯氮气的保护下,依次将真空脱水的聚四氢呋醚二醇、黑色色浆、二羟甲基丁酸、有机铋、六亚甲基二异氰酸酯加入到反应容器中,在机械搅拌下,升温至温度85℃下反应4小时,然后降温至70℃以下加入丙酮,搅匀。
2)乳化:以Emulsogen EPA 073环保乳化剂和水的配比为1:20进行混合,在上述加了乳化剂的水中,高剪切力下加入聚合反应得到的聚合体,搅拌10分钟得到黑色水性聚氨酯树脂。所得到的黑色水性聚氨酯树脂的性能指标见表1。
上述制备过程中所采用的机械搅拌方法可以是本领域内惯用的方法,例如磁力搅拌。
实施例2
本实施的该新型黑色水性聚氨酯树脂由以下配比的各组分组成:聚四氢呋醚二醇40kg,黑色色浆20kg,有机铋0.6kg,六亚甲基二异氰酸酯30kg,丙酮10kg,Emulsogen EPA073环保乳化剂6kg、二羟甲基丁酸5kg。
制备本实施的该新型黑色水性聚氨酯树脂的工艺为:
1)聚合反应:在干燥高纯氮气的保护下,依次将真空脱水的聚四氢呋醚二醇、黑色色浆、二羟甲基丁酸、有机铋、六亚甲基二异氰酸酯加入到反应容器中,在机械搅拌下,升温至温度80℃下反应3小时,然后降温至65℃以下加入丙酮,搅匀。
2)乳化:以Emulsogen EPA 073环保乳化剂和水的配比为1:20进行混合,在上述加了乳化剂的水中,高剪切力下加入聚合反应得到的聚合体,搅拌13分钟得到黑色水性聚氨酯树脂。所得到的黑色水性聚氨酯树脂的性能指标见表1。
上述制备过程中所采用的机械搅拌方法可以是本领域内惯用的方法,例如磁力搅拌。
实施例3
本实施的该新型黑色水性聚氨酯树脂由以下配比的各组分组成:聚四氢呋醚二醇100kg,黑色色浆40kg,有机铋2kg,六亚甲基二异氰酸酯60kg,丙酮15kg,Emulsogen EPA073环保乳化剂11kg、二羟甲基丁酸8kg。
制备本实施的该新型黑色水性聚氨酯树脂的工艺为:
1)聚合反应:在干燥高纯氮气的保护下,依次将真空脱水的聚四氢呋醚二醇、黑色色浆、二羟甲基丁酸、有机铋、六亚甲基二异氰酸酯加入到反应容器中,在机械搅拌下,升温至温度100℃下反应6小时,然后降温至70℃以下加入丙酮,搅匀。
2)乳化:以Emulsogen EPA 073环保乳化剂和水的配比为1:20进行混合,在上述加了乳化剂的水中,高剪切力下加入聚合反应得到的聚合体,搅拌20分钟得到黑色水性聚氨酯树脂。所得到的黑色水性聚氨酯树脂的性能指标见表1。
上述制备过程中所采用的机械搅拌方法可以是本领域内惯用的方法,例如磁力搅拌。
实施例4
本实施的该新型黑色水性聚氨酯树脂由以下配比的各组分组成:聚碳酸酯二元醇60kg,黑色色浆38kg,有机铋1kg,六亚甲基二异氰酸酯55kg,丙酮13kg,Emulsogen EPA 073环保乳化剂12kg、二羟甲基丁酸11kg。
制备本实施的该新型黑色水性聚氨酯树脂的工艺为:
1)聚合反应:在干燥高纯氮气的保护下,依次将真空脱水的聚碳酸酯二元醇、黑色色浆、二羟甲基丁酸、有机铋、六亚甲基二异氰酸酯加入到反应容器中,在机械搅拌下,升温至温度90℃下反应4小时,然后降温至60℃以下加入丙酮,搅匀。
2)乳化:以Emulsogen EPA 073环保乳化剂和水的配比为1:20进行混合,在上述加了乳化剂的水中,高剪切力下加入聚合反应得到的聚合体,搅拌15分钟得到黑色水性聚氨酯树脂。所得到的黑色水性聚氨酯树脂的性能指标见表1。
上述制备过程中所采用的机械搅拌方法可以是本领域内惯用的方法,例如磁力搅拌。
实施例5
本实施的该新型黑色水性聚氨酯树脂由以下配比的各组分组成:聚碳酸酯二元醇44kg,黑色色浆30kg,有机铋0.8kg,六亚甲基二异氰酸酯35kg,丙酮10kg,Emulsogen EPA073环保乳化剂7kg、二羟甲基丁酸6kg。
制备本实施的该新型黑色水性聚氨酯树脂的工艺为:
1)聚合反应:在干燥高纯氮气的保护下,依次将真空脱水的聚碳酸酯二元醇、黑色色浆、二羟甲基丁酸、有机铋、六亚甲基二异氰酸酯加入到反应容器中,在机械搅拌下,升温至温度85℃下反应5小时,然后降温至65℃以下加入丙酮,搅匀。
2)乳化:以Emulsogen EPA 073环保乳化剂和水的配比为1:20进行混合,在上述加了乳化剂的水中,高剪切力下加入聚合反应得到的聚合体,搅拌10分钟得到黑色水性聚氨酯树脂。所得到的黑色水性聚氨酯树脂的性能指标见表1。
上述制备过程中所采用的机械搅拌方法可以是本领域内惯用的方法,例如磁力搅拌。
表1
从实施例1-5以及表1可以看出,本发明制备的黑色水性聚氨酯树脂具有低固含量(25±1%),低粘度(40-90cps/25℃),稳定性好(6个月无沉淀)的特点。其中,实施例1得到的黑色水性聚氨酯树脂在使用过程中的耐磨性、耐低温、耐溶剂、耐曲折性能均明显优于其他实施例,且使用过程中稳定性也较强。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的实施范围;如果不脱离本发明的精神和范围,对本发明进行修改或者等同替换,均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。
Claims (9)
1.一种新型黑色水性聚氨酯树脂,其特征在于,由以下配比的各组分组成:多元醇40-100kg,黑色色浆20-47kg,有机铋0.5-2kg,异氰酸酯30-60kg,丙酮10-15kg,乳化剂6-12kg、交联剂5-11kg。
2.根据权利要求1所述的新型黑色水性聚氨酯树脂,其特征在于,由以下配比的各组分组成:多元醇44-60kg,黑色色浆30-47kg,有机铋0.5-1kg,异氰酸酯35-55kg,丙酮10-13kg,乳化剂7-10kg、交联剂6-10kg。
3.根据权利要求1所述的新型黑色水性聚氨酯树脂,其特征在于,由以下配比的各组分组成:多元醇47kg,黑色色浆47kg,有机铋0.5kg,异氰酸酯39kg,丙酮12kg,乳化剂8kg、交联剂9kg。
4.一种上述任意一项权利要求所述的新型黑色水性聚氨酯树脂的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
1)在干燥的低活性气体的保护下,按权利要求1-3中任一项所述的配比称取各组分物质,将经过真空脱水的多元醇、黑色色浆、交联剂、有机铋、异氰酸酯加入到反应容器中进行搅拌并加热反应;
2)将步骤1)所得的混合物降温后加入丙酮,并且搅匀;
3)将乳化剂用水分散开;
4)把步骤3)所得的用水分散开的乳化剂高速剪切下加入将步骤2)所得的混合物中,搅拌得到新型黑色水性聚氨酯树脂。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1中的低活性气体为高纯氮气。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1中反应温度为80-100℃,反应时间为3-6h。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2中降温至60-70℃。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤3中乳化剂和水的比例为1:20。
9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤4中搅拌时间为10-20min。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171124 |
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