最近20年来,聚氨酯革用树脂在国内得到了全面发展。聚氨酯革用树脂中的氨酯键不与酸、碱、油反应,具有类似酰胺基的特性,由于其优秀的耐化学品性、耐油性、耐油性及力学性能,而被广泛运用于各种合成革,并逐渐取代PVC人造革。
通过选择性能优异的含羟基聚酯多元醇,与芳香族异氰酸酯(MDI)进行预聚,适量添加受阻胺MOCA为扩链剂,同时引入阳离子型抗静电剂,可制的耐磨耐油耐水导静电聚氨酯革用树脂。适用于各类服装革、鞋内衬革、手套革等。
1.配方设计原则
①涂膜要具有优良的耐磨耐油耐水性能;②涂膜不得污染溶剂,耐水解;③涂膜的表面电阻率为247~257Ω,经过溶剂浸泡后稳定持久;④涂膜的弹性伸长率大于500%,扯断强度不小于30MPa。
2.原料
聚癸二酸1,6-己二醇新戊二醇二醇酯(分子量2000)、聚己二酸1,4-丁二醇1,6-己二醇二醇酯(分子量2000)、PCD(分子量2000)、MDI、DMF、TOL、MEK、抗静电剂、耐磨助剂、氟类抗水解助剂、1,6-HDO、1,4-BDO、MOCA、抗氧化剂。具体配比如下:
3.制备
将计量好的多元醇、部分溶剂和MDI投入到装有搅拌器和温度计的玻璃反应瓶中,升温至80-85℃预聚1.5 h后,将余下的多元醇和微量磷酸、1,6-HDO、1,4-BDO、MOCA依次加入。搅拌30分钟后,开始补正MDI提粘,粘度达到稀释要求后,将余下的溶剂分三至四次稀释,控制粘度在6-9万mps/25℃,固含量为(35±1)%。则停止反应,降温出料,密封包装。
4.多元醇选择
多元醇对树脂力学性能的贡献非常大。不同多元醇对力学性能的表现不同。同时多元醇对树脂的耐磨、耐油、耐水解影响很关键。选择聚癸二酸1,6-己二醇新戊二醇二醇酯、聚己二酸1,4-丁二醇1,6-己二醇二醇酯及PCD,就是为满足配方设计的要求。
5.控制比例
NCO/OHNCO∶OH<1,即NCO基团不足,则革制品表面发软,发黏,耐油性差;NCO∶OH>1,即NCO基团过剩,反应中将产生一定的交联度,会提高耐油性,但会导致革制品手感偏硬、伸长率下降、耐磨性下降。为保证树脂的力学性能、耐磨性和耐油性,应控制NCO∶OH=(0.98~1.02)∶1。
6.阳离子型抗静电剂对导静电性能的影响
由于聚氨酯树脂是一种高表面电阻的树脂,为了降低其表面电阻,提高导静电性能,故引入抗静电剂。阳离子型抗静电剂其作用机理是涂布成膜后,抗静电剂逐步向涂膜的外层迁徙,极性基团向着空气的一侧有序排列,形成单分子导电层。通过试验证明,抗静电剂在交联剂中的加入量为0.7%~1%时,其导静电性能够满足涂膜表面电阻率为47~57Ω的要求。
7.测试
按测试要求,分别进行各项测试。