高光织物涂层用聚氨酯树脂及其制造方法 技术领域 本发明涉及一种聚氨酯树脂及其制造方法， 尤其涉及一种织物表面高光织物涂层 用聚氨酯树脂及其制造方法。
背景技术 聚氨酯树脂的合成通常是由二元或多元异氰酸酯与含两个或多个活泼氢基团化 合物通过逐步聚合反应而成。除了生成氨基甲酸酯基团外， 还生成脲、 缩二脲等基团。聚氨 酯化学结构的特征是其大分子主链中含有重复的氨基甲酸酯链段。 聚氨酯大分子主链是由 玻璃化温度低于室温的柔性链段和玻璃化温度高于室温的刚性链段嵌段而成的， 低聚物多 元醇构成软链段、 二异氰酸酯和小分子扩链成硬链段。
织物涂层用聚氨酯树脂属于树脂型纺织后整理助剂， 广泛应用于各类纺织和皮革 加工企业， 用于染色、 印花后的织物， 赋于所需的稳定手感和功能， 如防水透湿功能、 抗静电 功能、 耐水洗功能等。
现有的织物涂层用聚氨酯树脂在使用后， 织物表面光泽度不高， 或者手感发硬， 不 能满足市场需要。按照 《GB8686-88 织物光泽测试方法》 ， 使用织物光泽仪对应用聚氨酯树 脂涂层后整理的织物进行测试， 普通织物的正反射光强 Gs 为 5 ～ 15％、 对比光泽度为 5 ～ 20， 现有高光泽织物的正反射光强 Gs 为 15 ～ 25％、 对比光泽度为 20 ～ 30。而且， 现有高 光织物通常采用干法离型加工工艺， 存在生产时间长、 加工成本高的缺点。
中国发明专利 “合成革用高固高光树脂组合物” (200810024129.0) 涉及一种 合成革用高固高光树脂组合物及其制造方法， 属于复配型树脂， 但该专利并未给出光泽 度的测试方法和测试结果。中国发明专利 “一种高光泽、 高溶解性聚氨酯树脂及其制 备” (200810194820.3) 涉及一种高光泽、 高溶解性聚氨酯树脂及其制造方法， 用于胶粘剂， 但该专利并未披露具体配方， 也未给出光泽度的测试方法和测试结果。 中国发明专利 “高光 聚氨酯树脂和用途” (201010163613.9) 涉及一种高光聚氨酯树脂及其制造方法， 作为皮革 处理剂用于皮革表面的上光处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种高光织物涂层用聚氨酯树脂及其制备方法， 以克服现有 产品应用于织物涂层光泽度低、 手感发硬， 加工成本高等问题。
本 发 明 提 供 一 种 表 面 高 光 织 物 涂 层 用 聚 氨 酯 树 脂， 平 均 分 子 量 为 40000 ～ 100000g/mol， 树脂粘度为 50000 ～ 70000cps/25℃， 树脂的固含量为 50 ～ 65％。其结构式 为：
式中， R 是二异氰酸酯类化合物中除 NCO 基之外的部分， R1 是聚醇类化合物中除了OH 基之外的部分， R2 是二醇类扩链剂中除了 OH 基之外的部分， R3 是一边有 OH 基的化合物 中除了 OH 之外的部分， m 和 k 是 1 以上的整数。
所述的高光织物涂层用聚氨酯树脂， 含有 40 ～ 80 份聚酯多元醇、 5 ～ 15 份聚醚多 元醇、 20 ～ 60 份二异氰酸酯类化合物、 5 ～ 15 份二醇类扩链剂、 0.1 ～ 0.5 份有机银催化 剂、 1 ～ 5 份助剂、 50 ～ 90 份有机溶剂。
其中 ：
所述聚酯多元醇是聚己二酸乙二醇丙二醇酯、 聚己二酸乙二醇酯、 聚己二酸丙二 醇酯的一种或多种组合 ；
所述聚醚多元醇是聚丁二醇醚多元醇、 聚四氢呋喃多元醇、 聚环氧丙烷多元醇的 一种或多种组合 ；
所述二异氰酸酯类化合物是甲苯二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、 己二异氰 酸酯的一种或多种组合 ；
所述二醇类扩链剂是乙二醇、 己二醇、 新戊二醇、 甲基丙二醇的一种或多种组合 ；
所述有机溶剂是甲苯、 丁酮、 二甲基甲酰胺的一种或多种组合 ；
所述助剂包括终止剂、 消泡剂、 抗氧剂、 流平剂、 有机硅柔软剂和有机硅手感剂 ；
所述终止剂是甲醇。
所 述 高 光 织 物 涂 层 用 聚 氨 酯 树 脂 的 固 含 量 为 50 ～ 65 ％， 粘 度 为 50000 ～ 70000cps/25℃。
制造上述的高光织物涂层用聚氨酯树脂的方法， 包括下列步骤 ：
1) 将 40 ～ 80 份聚酯多元醇、 5 ～ 15 份聚醚多元醇、 5 ～ 15 份二醇类扩链剂、 0.1 ～ 0.5 份抗氧剂、 0.1 ～ 0.5 份消泡剂、 0.1 ～ 0.5 份有机硅柔软剂加入到反应釜中， 加入 20 ～ 40 份有机溶剂充分搅拌后， 加入 10 ～ 30 份二异氰酸酯， 在 60 ～ 80 ℃下反应 30 ～ 60 分 钟； 2) 调节反应釜温度至 75 ～ 85℃， 加入 0.1 ～ 0.5 份有机银催化剂， 分批次加入余 下的二异氰酸酯、 30 ～ 50 份有机溶剂， 直到树脂的粘度达到 80000 ～ 100000cps/25℃、 固 含量为 50 ～ 80％ ；
3) 调节反应釜的温度至 65 ～ 70 ℃， 加入 10 ～ 20 份有机溶剂， 调节树脂粘度 50000 ～ 70000cps/25℃、 固含量为 50 ～ 65％后加入 0.1 ～ 0.5 份终止剂终止反应 ；
4) 加入 0.5 ～ 1.0 份流平剂， 0.5 ～ 1.0 份有机硅手感剂， 搅拌均匀后包装。
本发明制造方法中， 根据产品的具体功能需要， 在所述步骤 4) 中还可以添加不同 助剂， 如安定剂、 改制剂等， 获得最终产品。
本发明的有益效果在于 ： 所提供的高光织物涂层用聚氨酯树脂， 应用于织物涂层 具有与现有产品相比更高的光泽度， 手感发软， 表面滑爽， 高温不发粘。
具体实施方式
以下详细描述本发明的技术方案。
实施例 1 ：
一种高光织物涂层用聚氨酯树脂， 含有 60 份聚己二酸乙二醇丙二醇酯 ( 平均分子 量 2000)， 8 份聚丁二醇醚多元醇， 40 份二苯基甲烷二异氰酸酯， 5 份乙二醇， 2 份己二醇， 80份二甲基甲酰胺， 0.1 份有机银催化剂， 0.5 份中止剂甲醇， 0.2 份有机硅柔软剂， 0.3 份消泡 剂， 0.1 份抗氧剂， 0.6 份流平剂， 1 份有机硅手感剂。
制造上述的高光织物涂层用聚氨酯树脂的方法， 包括下列步骤 ：
1) 将 60 份聚己二酸乙二醇丙二醇酯、 10 份聚丁二醇醚多元醇、 5 份乙二醇、 2 份己 二醇、 0.1 份抗氧剂、 0.3 份消泡剂、 0.2 份有机硅柔软剂加入到反应釜中， 加入 30 份二甲基 甲酰胺充分搅拌后， 加入 20 份二苯基甲烷二异氰酸酯， 在 70 ～ 80℃下反应 40 ～ 60 分钟 ；
其中聚醇类化合物、 二醇类扩链剂中总的 OH 与二异氰酸酯的 NCO 当量比为 0.5 ～ 1 ∶ 1， 聚醇类化合物与二醇类扩链剂的 OH 基当量比为 1 ∶ 0.9 ～ 1.1。
2) 调 节 反 应 釜 温 度 至 75 ～ 85 ℃， 加 入 0.1 份 有 机 银 催 化 剂， 分批次加入余 下的二苯基甲烷二异氰酸酯、 30 ～ 40 份二甲基甲酰胺， 直到树脂的粘度达到 80000 ～ 100000cps/25℃、 固含量为 50 ～ 75％ ；
3) 调节反应釜的温度至 65 ～ 70℃， 加入 10 ～ 20 份二甲基甲酰胺， 调节树脂粘度 50000 ～ 68000cps/25℃、 固含量为 55 ～ 65％后加入 0.5 份终止剂甲醇终止反应 ；
4) 加入 0.6 份流平剂， 1.0 份有机硅手感剂， 搅拌均匀后包装。
研究表明， 聚酯多元醇与聚醚多元醇的综合作用使制备的聚氨酯树脂具有特殊的 理化性能。 通常， 聚酯多元醇制品中软段具有更强的氢键而体现更好的物理性能， 酯基和氨 基甲酸酯键间形成的氢键也促进了软硬段的相混， 使制品强度提高， 但耐水性下降。 聚醚多 元醇制品物理性能相对较差， 但具有更好的水解稳定性和柔韧性。 实验研究表明， 聚醚多元醇和聚酯多元醇的选择及摩尔比对所制备聚氨酯树脂用 于织物涂层的光泽度有显著影响。保持其它组分的配比及制备步骤不变， 改变聚醚多元醇 和聚酯多元醇的添加量， 对织物涂层的光泽度的影响如表 1 所示。
织物光泽的测试参照 《GB8686-88 织物光泽测试方法》 ， 使用 YG814 型织物光泽仪 进行测试。用 60° ( 与法线的夹角 ) 的入射平行光照射在试样上， 在 60°和 -30°分别接 收其正反射光和漫反射光， 其光强分别为正反射光强 Gs 和漫反射光强 Gd， 计算出 2 个强度
的比值称为对比光泽度
表1： 聚醚多元醇添加量对织物涂层光泽度的影响实施例 2 ：
一种高光织物涂层用聚氨酯树脂， 含有 75 份聚己二酸丙二醇酯 ( 平均分子量 2000)， 15 份聚四氢呋喃多元醇， 45 份甲苯二异氰酸酯， 10 份乙二醇， 0.1 份有机银催化剂， 0.3 份中止剂甲醇， 0.5 份有机硅柔软剂， 0.2 份消泡剂， 0.1 份抗氧剂， 0.5 份流平剂， 0.6 份 有机硅手感剂， 以二甲基甲酰胺和甲苯作为有机溶剂。
制造上述的高光织物涂层用聚氨酯树脂的方法， 包括下列步骤 ：
1) 反应釜中投入 75 份聚己二酸丙二醇酯、 15 份聚四氢呋喃多元醇、 10 份乙二醇、 0.1 份抗氧剂、 0.2 份消泡剂、 0.5 份有机硅柔软剂加入到反应釜中， 加入 30 份二甲基甲酰胺 充分搅拌后， 加入 25 份甲苯二异氰酸酯， 在 70 ～ 80℃下反应 30 ～ 60 分钟 ；
2) 保持反应釜温度为 70 ～ 80℃， 加入 0.1 份有机银催化剂， 分批次加入余下的 甲苯二异氰酸酯、 二甲基甲酰胺， 直到树脂的粘度达到 90000 ～ 110000cps/25℃、 固含量为 55 ～ 75％ ；
3) 调节反应釜的温度至 60 ～ 70℃， 加入 10 ～ 20 份甲苯， 调节树脂粘度 55000 ～ 70000cps/25℃、 固含量为 50 ～ 60％后加入 0.5 份终止剂甲醇终止反应 ；
4) 加入 0.5 份流平剂、 0.6 份有机硅手感剂， 搅拌均匀后包装。
应用本发明提供的高光织物涂层用聚氨酯树脂的织物， 正反射光强 Gs ＝ 40.3％、 对比光泽度 Gc ＝ 36.5。
本发明制造方法中， 根据产品的具体功能需要， 还可以添加不同助剂， 如安定剂、 硅油、 消光剂、 酸化防止剂、 改制剂等， 获得最终产品。
使用织物光泽仪对应用聚氨酯树脂涂层后整理的织物进行测试， 普通织物的正反 射光强 Gs 为 5 ～ 15 ％、 对比光泽度为 5 ～ 20， 现有高光泽织物的正反射光强 Gs 为 15 ～ 25％、 对比光泽度为 20 ～ 30。应用本发明提供的高光织物涂层用聚氨酯树脂的织物， 正反 射光强 Gs ＞ 40％、 对比光泽度 Gc ＞ 35， 表面光泽度明显高于现有产品。6