(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010527187.6
(22)申请日 2020.06.11
(71)申请人 万华化学集团股份有限公司
地址 264006 山东省烟台市经济技术开发
区天山路17号
申请人 万华化学（宁波）有限公司
万华化学（广东）有限公司
(72)发明人 孙小鹏 邢庆达 王海梅 赵炳炎
王鹏 杨建强 张树翔 刘有杰
(51)Int.Cl.
C08G 18/75(2006.01)
C08G 18/66(2006.01)
C08G 18/48(2006.01)
C08G 18/10(2006.01)
C08G 18/34(2006.01)
C08G 18/32(2006.01)
C08J 9/00(2006.01) (54)发明名称
(57)摘要
本发明提供了一种可自发泡的水性聚氨酯
树脂乳液及其制备方法。该水性聚氨酯树脂乳液
包括以下原料：多元醇、多异氰酸酯、亲水扩链
剂、小分子醇扩链剂、含有活泼氢的有机硅或含
氟化合物、胺扩链剂、催化剂、成盐剂。本发明通
过在分子链中引入含硅或含氟的非离子表面活
性剂，使得该水性聚氨酯树脂在高剪切力作用下
能够自发泡，简化了合成革生产工序，极大地降
低了生产成本，有效地提高了生产效率，同时避
免了外加发泡剂和稳泡剂易析出的情况。权利要求书2页 说明书5页CN 111675800 A 2020.09.18
C N 111675800
A
1.一种可自发泡的水性聚氨酯树脂乳液，其特征在于，所述乳液由以下含量的原料制备得到：
2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯树脂乳液，其特征在于，所述多元醇的分子量为500～3000，优选1000～2500；
和/或，所述多元醇为聚四氢呋喃醚多元醇、聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇和聚硅氧烷多元醇中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的水性聚氨酯树脂乳液，其特征在于，所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的水性聚氨酯树脂乳液，其特征在于，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基戊酸和二羟甲基辛酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的水性聚氨酯树脂乳液，其特征在于，所述小分子醇扩链剂为乙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、甘油、山梨醇、三羟甲基丙烷和二羟甲基环己烷中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的水性聚氨酯树脂乳液，其特征在于，所述胺扩链剂为乙二胺、丙二胺、异佛尔酮二胺、己二胺和对苯二胺中的一种或多种。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的水性聚氨酯树脂乳液，其特征在于，所述成盐剂为三乙胺、氨水和氢氧化钠中的一种或者多种。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的水性聚氨酯树脂乳液，其特征在于，所述含活泼氢的含氟或含硅化合物为聚醚改性硅油，氟基聚醚改性聚硅氧烷和全氟烷基醇中的一种或多种。
9.一种制备权利要求1-8中任一所述的水性聚氨酯树脂乳液的方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：
S1：多元醇和多异氰酸酯反应；
S2：加入亲水扩链剂、小分子醇扩链剂和含有活泼氢的含氟或含硅化合物反应；
S3：加入催化剂反应，降温后加入成盐剂中和；
S4：加水分散后再加入胺扩链剂，减压蒸馏，得到目标乳液。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述方法中S1的反应温度为80～95℃；
和/或，S2在75～85℃下反应1.5～2.5h；
和/或，S3在65～75℃下反应2～3h，降温至-5～5℃；
和/或，S4反应最终的NCO值为1.0％～2.1％；
和/或，S4控制乳液的固含量为45％～50％，以乳液总质量计。
一种可自发泡的水性聚氨酯树脂乳液及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及水性聚氨酯领域，具体涉及一种可自发泡的水性聚氨酯树脂乳液及其制备方法。
背景技术
[0002]合成革是一种手感，性能接近于天然皮革的材料，其组成部分主要有基布，发泡层，贴合层及面层。其中，发泡层可以为合成革带来丰满的手感，同时可根据发泡倍率的调整，为合成革带来不同的使用性能，是合成革中不可或缺的一部分。
[0003]合成革的发泡层也称为贝斯层，其制备工艺主要有干法工艺和湿法工艺。虽然干法工艺与湿法工艺有着很大的区别，树脂本身的性能需求也不同。然而，其浆料在制作过程中均需要发泡至一定倍率，所以，树脂本身的发泡性能及稳泡性能至关重要。目前，工厂中所使用的水性聚氨酯树脂并不能自行发泡与稳泡，该问题对合成革的发展产生了一定的限制性。
[0004]专利CN 106947048 A公开了一种用于制备水性服装革贝斯的水性聚氨酯树脂，通过该树脂得到
的贝斯手感柔软，丰满度高，但其在贝斯的制作配方中需要加入发泡剂与稳泡剂来进行发泡与稳泡，最终使得制作工艺繁琐，同时发泡剂与稳泡剂大多为分子量较小的表面活性剂，其在成品合成革中有析出的风险，最终影响产品质量
[0005]因此，针对合成革贝斯自身性能的需求，需要开发一种能够自发泡且稳泡效果好的树脂。
发明内容
[0006]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种可自发泡的水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂应用于制作合成革贝斯的中时，不需外加发泡剂和稳泡剂，可以在搅拌器搅拌的作用下自行发泡至所需高度，并获得良好的稳泡效果。
[0007]本发明通过以下技术方案实现上述发明目的：
[0008]一种可自发泡的水性聚氨酯树脂乳液，所述乳液由以下含量的原料制备得到：
[0009]
[0010]含活泼氢的含氟或含硅化合物0.5～10份，优选1～9份。
[0011]本发明的水性聚氨酯树脂中，通过在其支链引入含氟或含硅的表面活性剂，赋予了聚氨酯能够自行发泡并稳泡的性能，提高生产效率，防止外加发泡剂和稳泡剂最终产品产生析出的现象，保证了产品质量。
[0012]本发明中，所述多元醇的分子量为500～3000，优选1000～2500。
[0013]本发明中，所述多元醇为聚四氢呋喃醚多元醇、聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇和聚硅氧烷多元醇中的一种或多种。
[0014]本发明中，所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
[0015]本发明中，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基戊酸和二羟甲基辛酸中的一种或多种。
[0016]本发明中，所述小分子醇扩链剂为乙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、一缩二乙二醇、1, 4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、甘油、山梨醇、三羟甲基丙烷和二羟甲基环己烷中的一种或多种。
[0017]本发明中，所述胺扩链剂为乙二胺、丙二胺、异佛尔酮二胺、己二胺和对苯二胺中的一种或多
种。
[0018]在一种实施方案中，所述催化剂选自有机铋催化剂，例如异辛酸铋、月桂芁酸铋、新癸酸铋，优选有机铋Coscat83、有机铋1610、有机铋2010、有机铋2810和有机铋2808中的一种或多种。
[0019]本发明中，所述成盐剂为三乙胺、氨水和氢氧化钠中的一种或者多种。
[0020]本发明中，所述含活泼氢的含氟或含硅化合物为聚醚改性硅油，氟基聚醚改性聚硅氧烷和全氟烷基醇中的一种或多种。
[0021]本发明的另一目的在于提供一种制备所述水性聚氨酯树脂乳液的方法。[0022]一种制备所述水性聚氨酯树脂乳液的方法，所述方法包含以下步骤：
[0023]S1：多元醇和多异氰酸酯反应；
[0024]S2：加入亲水扩链剂、小分子醇扩链剂和含有活泼氢的含氟或含硅化合物反应；
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