无溶剂型磺酸盐改性水性聚氨酯树脂的合成及其性能研究..doc

无溶剂型磺酸盐改性水性聚氨酯树脂的合成及其性能研究 孙海园 刘杰华 刘娅林 马金明 （山东天庆科技发展有限公司，山东 德州 253700） 摘要：以磺酸盐改性的聚酯多元醇TQ-2000、H12MDI为原料，1.6-己二醇为小分子二元醇扩链剂，乙二胺为后扩链剂，合成了无溶剂型磺酸盐改性水性聚氨酯树脂。研究了R值、1.6-己二醇、乙二胺的添加量对乳液及胶膜物性的影响。筛选出最佳原料配比，成功合成了PU革用高物性无溶剂型磺酸盐改性水性聚氨酯树脂。 关键词：PU革 磺酸盐改性聚酯多元醇 H12MDI Study on Synthesis and Properties of?solvent free?Sulfonate Modified Waterborne Polyurethane?resin? Abstract：In order to?sulfonate?modified polyester?polyol TQ-2000,?H12MDI as raw materials,?1.6-?hexanediol as?small?molecule diol?chain extender,?ethylene diamine?as chain extender,?Synthesis of?a?non solvent type?sulfonic acid?modified waterborne?polyurethane resin.? Effects of R? value,?adding amount of 1.6-hexanediol,?ethylenediamine on the?emulsion and film?properties.?Screening outthe best ratio of raw materials,?the successful?synthesis of PU?leather?with?high physical properties?of solvent free?Sulfonate Modified?Waterborne Polyurethaneresin. Keywords:?PU leather ?Sulfonate?modified polyester?polyol H12MDI? 经过处理的动物毛皮具有优良的天然特性,被人们广泛用于生产日用品和工业品，但随着世界人口的增长，人类对皮革的需求倍增，数量有限且价格昂贵的天然皮革早已不能满足人们这种需求。所以必须提高PU革等合成革产量，来满足人们的需求。 水性聚氨酯树脂是高功能的皮革处理剂，经过聚氨酯树脂处理的天然皮革外观自然、手感丰满、透气性好，受到皮革厂的亲睐。但是皮革厂使用的水性聚氨酯树脂90%以上含有大量的有机溶剂，含有有机溶剂的聚氨酯树脂在生产使用过程中会造成严重的环境污染。目前PU革用的聚氨酯树脂90%以上为溶剂型的聚氨酯树脂。但是随着社会的发展进步，人们对生存环境的要求越来越高，科研人员的环保意识越来越高，开发完全环保且高物性的新型水性聚氨酯树脂成为了迫在眉睫的事情。我公司开发的无溶剂型磺酸盐改性的水性聚氨酯树脂在生产过程中不加入任何溶剂，只在原材料和生产工艺上做调整开发出无溶剂型水性聚氨酯树脂。 磺酸盐改性的聚酯多元醇一种接枝磺酸盐的聚酯多元醇，由于磺酸盐比羧酸盐具有更好的水溶性，较低的添加量即具有很好较好的水分散效果，且不用加有机胺或者氨水调PH值…………………………………………..式3 2 　结果与讨论 2.1原材料配比的确定 2.1.1配方中R值范围的确定 表1：R值对乳液外观及稳定性的影响 样品 R值 乳液外观 乳液的稳定性 M1 2.5 蓝光透明 均一 M2 3.0 蓝光透明 均一 M3 3.5 蓝光透明 均一 M4 4.0 蓝光半透明 均一 M5 4.5 乳白 少量沉淀 M6 5.0 乳白 分层 表2：R值对胶膜的吸水率的影响 样品 R值 吸水率（24h）% M1 2.5 6.20 M2 3.0 4.72 M3 3.5 3.23 M4 4.0 2.69 M5 4.5 2.13 M6 5.0 2.06 表3：R值对胶膜断裂伸长率及断裂强度的影响 样品 R值 断裂伸长率（%） 断裂强度（MPa） M1 2.5 1203.25 5.53 M2 3.0 1008.75 8.28 M3 3.5 943.25 15.98 M4 4.0 759.25 19.69 M5 4.5 534.25 28.33 M6 5.0 436.75 35.68 R值是二异氰酸酯与聚酯多元醇的摩尔比，R值的大小关系到预聚体中磺酸盐改性的聚氨酯多元醇所占比例的大小，配方中磺酸盐改性的聚氨酯多元醇提供亲水基，所以在小