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一种聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体及其制备方法、水性太空革贝斯及其制备方法与流程

2021-12-17 19:17:00 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于太空革贝斯的技术领域,尤其涉及一种聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体及其制备方法、水性太空革贝斯及其制备方法。


背景技术:

2.合成革是模拟天然革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料制品。合成革在人类的日常生活中占据着十分重要的地位,广泛应用于生产箱包、服装、鞋类和车内饰品等方面。
3.太空革是近年来发展起来的一种合成革产品,主要为无纺布上涂覆一层浆料制成的产品,其特点为能够极大程度地保存皮革本身所具有的透气性与透湿性,而这也是普通合成革所不具备的性能。
4.传统工艺中,太空革采用溶剂型聚氨酯制造,以湿法工艺将溶剂型聚氨酯中的dmf(二甲基甲酰胺)与水置换,使得涂层具有连续气孔,从而达到透湿、透气性。另外,其具有质轻,耐磨、耐热性,竖韧性,耐寒性好,拉伸强度高,透气、透湿性高等优点。但是涂覆浆料中使用了大量的dmf和溶剂型色浆,水洗可置换溶剂,却无法全部回收,不仅溶剂残留危害消费者健康,而且回收溶剂需要投入成本和大量能耗。
5.随着社会的不断进步与人们环保意识的增强,许多发达国家已经不再进口含有dmf的合成革贝斯,而作为一个合成革生产大国,水性湿法工艺在我国受到了极大的关注。
6.专利文件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的制备方法,采用大分子量的聚醚多元醇以及通过后扩链的方式引入大分子量的聚醚胺进行后扩链,该方法使得产物分子链中脲基含量少以及分布不均,同时也未添加偶联剂进行改性以提高性能;因此,得到的服装革虽手感柔软,且树脂絮凝效果较好,但只能用于制备剥离强度要求较低的服装革贝斯。
7.专利文件cn 105566608 b公开了一种用于沙发革浸渍贝斯的水性聚氨酯乳液,通过添加硅烷偶联剂进行改性,但其为后反应型偶联剂,存在于产物分子链段末端,会存在长的分子链段中无偶联剂的问题,提高产物性能有限。
8.由于太空革贝斯严苛的性能要求及水性湿法工艺发展的不成熟原因,水性太空革贝斯的发展受到了极大地限制;这主要体现于,在凝固液中的凝固速度,表面平整性,剥离强度,抗曲挠性能以及耐化学品性等方面。针对水性湿法工艺制备太空革贝斯存在的问题,目前需要开发一种在凝固液中凝固速度快,凝固效果好,表面平整,且具有高剥离强度和抗曲挠性能,优异的耐化学品性的树脂。


技术实现要素:

9.针对现有制备太空革贝斯存在的问题,本发明的一个目的在于,提供一种聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体及其制备方法,该聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体树脂具有优异的絮
凝速度,且絮凝效果好,同时储存稳定性好。
10.本发明的另一个目的在于,提供一种水性太空革贝斯及其制备方法,该制备方法的操作简单,制得的太空革贝斯剥离强度高,并且具备优异的抗常低温曲挠性能和耐化学品性能。
11.为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
12.在一个方面,提供一种聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体,所述聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体中包含的聚氨酯或聚氨酯脲是通过包含以下组分得到的反应产物:
13.a)二元醇和/或多元醇,
14.b)二异氰酸酯和/或多异氰酸酯,
15.c)至少一种包含离子基团和/或潜离子基团且含有2~3个nco反应性官能团的亲水化合物;
16.所述离子基团优选选自羧酸根(-coo-)和/或磺酸根(-so
3-);
17.所述潜离子基团优选选自羧基(-cooh)和/或磺酸基(-so3h);
18.所述nco反应性官能团优选选自羟基、伯氨基和仲氨基中的一种或多种;
19.d)至少一种非离子型亲水化合物,
20.e)至少一种对异氰酸酯呈反应活性的、含有羟基和氨基官能团的环状化合物,
21.f)至少一种含有羟基和氨基官能团的硅烷偶联剂,
22.g)至少一种中和剂,
23.h)至少一种含有氨基官能团的小分子化合物。
24.根据本发明提供的水分散体,一些示例中,基于各组分的总重量为100%计,各组分的重量百分含量如下:
25.组分a)的用量为53-69%(例如,54%、58%、60%、63%、65%、68%),优选为55-66%,
26.组分b)的用量为18-31%(例如,20%、24%、28%、30%),优选为22-26%,
27.组分c)的用量为1.0-1.8%(例如,1.2%、1.5%、1.6%),优选为1.1%-1.4%,
28.组分d)的用量为0.5-1.0%(例如,0.55%、0.65%、0.75%、0.85%、0.95%),优选为0.6-0.8%,
29.组分e)的用量为2.8-5.8%(例如,2.85%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%),优选为2.9-4.3%,
30.组分f)的用量为1.5-2.5%(例如,1.7%、1.8%、2.0%、2.4%),优选为1.6-2.1%,
31.组分g)的用量为0.2-0.5%(例如,0.25%、0.35%、0.45%),优选为0.3-0.4%,
32.组分h)的用量为2.3-7.7%(例如,2.5%、3.0%、3.5%、5.0%、6.0%、7.0%、7.6%),优选为4.0-7.3%。
33.根据本发明提供的水分散体,组分a)可以为数均分子量20~15000的多元醇,所述多元醇的官能度至少为2。一些示例中,组分a)选自摩尔质量为20-15000g/mol的二元醇和/或摩尔质量为20-15000g/mol的多元醇,优选选自摩尔质量为80-5000g/mol的二元醇、摩尔质量为80-5000g/mol的三元醇和摩尔质量为80-5000g/mol的四元醇中的一种或多种;更优选选自摩尔质量为400-5000g/mol且含有2-3个羟基的聚醚多元醇中的一种或多种。
34.一些示例中,所述聚醚多元醇可以是氧化苯乙烯的加聚产物,也可以是环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、环氧丁烷和表氯醇的加聚产物以及它们的加成或接枝产物,还可以使由多元醇或其混合物缩聚得到的聚醚多元醇,以及多元醇、胺和氨基醇通过烷氧基化得到的聚醚多元醇。所述聚醚多元醇优选选自聚氧化乙烯多元醇、聚氧化丙烯多元醇和聚四氢呋喃醚多元醇中的一种或多种。
35.一些示例中,组分b)选自芳香族二异氰酸酯、芳香族多异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯和脂环族多异氰酸酯中的一种或多种,优选选自脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯中的一种或多种。
36.一些示例中,二异氰酸酯的结构通式为y(nco)2,其中,y代表含4-12个碳原子的二价脂肪族烃基、含6-15个碳原子的二价脂环族烃基、含6-15个碳原子的二价芳香族烃基或含7-15个碳原子的二价芳脂族烃基。合适的二异氰酸酯可以是但不限于四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸、4,4'-二环己基丙烷二异氰酸、1,4-苯二异氰酸、2,4-甲苯二异氰酸、2,6-甲苯二异氰酸、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸、2,2'-和2,4'-二苯基甲烷二异氰酸、四甲基二甲苯基二异氰酸酯、对苯二甲基二异氰酸酯和由这些化合物构成的混合物。
37.在优选实施方式中,组分b)选自脂肪族二异氰酸酯和/或脂环族二异氰酸酯;例如,选自六亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸和4,4'-二环己基丙烷二异氰酸中的一种或多种,更优选选自异佛尔酮二异氰酸酯和/或4,4'-二环己基甲烷二异氰酸。
38.一些示例中,组分c)选自包含离子基团且含有2~3个nco反应性官能团的亲水化合物和包含潜离子基团且含有2~3个nco反应性官能团的亲水化合物中的一种或多种,优选选自2,2-二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基乙酸、二羟基琥珀酸、n-(2-氨乙基)-2-氨基乙烷磺酸、n-(3-氨基丙基)-2-氨基乙磺酸、n-(3-氨基丙基)-3-氨基丙磺酸和n-(2-氨乙基)-3-氨基丙磺酸中的一种或多种,更优选为2,2-二羟甲基丙酸。
39.本发明中,组分d)可以是双官能度的聚醚,例如,可以是氧化苯乙烯、氧化乙烯、氧化丙烯、四氢呋喃、氧化丁烯、表氯醇等物质的均聚物、共聚物和接枝产物,可以是多元醇或其混合物的脱水缩合产物,可以是通过二元醇、二元胺和单氨基醇的烷氧基化获得的聚醚二元醇。其中,每个分子中环氧乙烷个数可以为4~200,优选12~75。
40.一些示例中,组分d)为双官能度的含有聚乙氧基链段的非离子型亲水化合物,其摩尔质量为200-8000g/mol,优选为500-3000g/mol;其每个分子中含有环氧乙烷的个数为4-200,优选为12-75。在优选实施方式中,组分d)选自数均分子量为200~8000,且环氧乙烷个数为4~200的双官能度聚乙氧基醚,更优选选自数均分子量500~3000,且环氧乙烷个数为12~75的双官能度聚乙氧基醚。例如,柏斯托(perstop)公司的ymer n-120。
41.一些示例中,组分e)中,所述氨基官能团选自伯氨基和/或仲氨基。
42.一些优选实施方案中,组分e)选自[4-(氨基甲基)环己基]甲醇、1-氨基-1-羟基甲基环戊烷、(1-(氨基甲基)环戊基]甲醇、(1-氨基环己基)甲醇、4-羟甲基哌啶、3-羟甲基哌啶、[1-(2-氨基乙基)-4-哌啶基]甲醇和[1-(3-氨基丙基)-4-哌啶基]甲醇中的一种或多种,更优选为[4-(氨基甲基)环己基]甲醇。
[0043]
本发明的组分e是一种含有环状结构同时含有羟基官能团和氨基官能团的物质(例如,可以是含伯氨基或仲氨基的醇胺),加入体系进行反应可提供更多的脲基,而常规的二元醇或者只含有环状结构的二元醇反应只是使链段中含有氨基甲酸酯键,无法提供脲键;而且本发明是在预聚合过程中加入组分e作为扩链剂可以提高脲基含量。而常规提高脲键的方法是通过后扩链的方式使得异氰酸酯与胺进行反应,在此后扩链方式中如果想提高脲键就需要多的残余的异氰酸酯,需要提高反应r值,但这样会造成硬段含量高,所得产物偏硬,常低温曲挠就会差,手感变差。
[0044]
一些示例中,组分f)中,所述氨基官能团选自伯氨基和/或仲氨基。
[0045]
一些优选实施方案中,组分f)为1,11-双(三甲氧基硅基)-4氧-8-氮十一烷-6-醇,其化学结构如下式(i)所示:
[0046][0047]
与其他偶联剂相比较,本发明所用的组分f为含有氨基官能团和羟基官能团的硅烷偶联剂,其同时含有两种反应基团,在预聚反应时将其加入并与异氰酸酯反应,这两种基团反应活性的差异可以使得其能够在分子链中均匀分布,并且提供高含量的脲键,提供高的分子间作用力,进而更好的改善产物性能。相比之下,只含有羟基的偶联剂虽然也可以反应在分子链中,但选择组分f的加入能够提供更高含量的脲键;而只含有氨基的偶联剂只能在后扩链时加入会并分布在分子链端,分布性会差一些。
[0048]
一些示例中,组分g)选自伯胺、仲胺、叔胺、碱金属化合物和碱土金属化合物中的一种或多种,优选选自氨、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、吗啉、n-甲基吗啉、二甲基异丙基胺、n-甲基二乙醇胺、三乙胺、二甲基环己胺、乙基二异丙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂和氢氧化钙中的一种或多种,更优选为氢氧化钠和/或氢氧化锂。
[0049]
一些示例中,组分h)选自乙二胺、羟乙基乙二胺、1,3-丙二胺、1,2-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,6-六亚甲基二胺、亚己基二胺和异佛尔酮二胺中的一种或多种,优选选自异佛尔酮二胺、羟乙基乙二胺和1,6-六亚甲基二胺中的一种或多种。
[0050]
根据本发明提供的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体,一些示例中,所述聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体具有30-70wt%,优选40-50wt%的固含量。一些示例中,所述聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的ph值为8~11,优选为8.5~10。一些示例中,所述聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的平均粒径通常为20~750nm,优选为50~450nm。
[0051]
本发明还提供一种如上所述聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的制备方法,包括以下步骤:
[0052]
1)在惰性气体保护下,将组分a)、组分b)、组分c)、组分d)、催化剂与溶剂接触进行混合,在60-90℃下进行反应,直到体系中反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量,得到端异氰酸酯的预聚物i;
[0053]
2)将含有所述预聚物i的体系降温(例如,降至45-50℃),加入组分e)、组分f)和所述溶剂,在60-80℃下进行扩链反应,直到体系中反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量,得到端异氰酸酯的预聚物ii;
[0054]
3)在含有所述预聚物ii的体系中加入所述溶剂稀释并降温(例如,降至35-40℃),加入组分g)进行中和反应;中和反应结束后加入一部分的组分h)进行扩链反应,待反应结束后在体系中加入水进行分散;分散后再在体系中加入剩余部分的组分h)进行进一步后扩链反应,搅拌使其充分反应,得到含有溶剂的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。
[0055]
可选地,通过减压蒸馏部分除去或完全除去所述溶剂,即得到所述聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。
[0056]
本发明所述制备方法的步骤3)中,扩链反应采用两段式扩链的方式。即,将组分h)分批加入体系,同时合理调配其在前一段扩链反应与后扩链反应中的用量。根据本发明提供的水分散体的制备方法,一些示例中,步骤3)加入水分散后进行的后扩链反应中,剩余部分的组分h)与聚氨酯或聚氨酯脲中需要反应掉的残余nco的摩尔比为1.01:1~1.10:1(例如,1.015:1、1.02:1、1.03:1、1.04:1、1.045:1、1.06:1、1.09:1),优选为1.05:1~1.08:1。通过采用两段式扩链的方式,可以保证反应产物分子链能够正常的增长;同时,通过控制后扩链剂(即,剩余部分的组分h))与体系中需要反应掉的残余nco的摩尔比,可加快分子链的增加,减少熟化时间;水分散体中残余的后扩链剂(例如,胺类化合物)可以在制备太空革贝斯的体系中起到调节ph的作用,可加快在所得聚氨酯或聚氨酯脲水分散体作为原料制备太空革贝斯时的絮凝时间。
[0057]
各步骤中加入的溶剂均可以将体系中的反应原料充分溶解。一些示例中,所述溶剂选自丙酮、甲基异丁基酮、丁酮、四氢呋喃、二噁烷、乙腈、二丙二醇二甲醚和1-甲基-2-吡咯烷酮中的一种或多种,优选选自丙酮和/或丁酮,更优选为丙酮。优选地,在反应过程中加入所述溶剂(例如,丙酮)调整反应溶液的粘度。所述溶剂,例如丙酮的添加量可由本领域技术人员根据反应需要酌情添加。所述溶剂可在减压蒸馏阶段被蒸馏除去。这里所用的减压蒸馏的处理过程为本领域技术人员所熟知,不再赘述。
[0058]
所述催化剂为本领域普通技术人员已知用于加速nco与oh反应的催化剂。一些示例中,所述催化剂选自三乙胺、1,4-二氮杂双环-[2,2,2]-辛烷、氧化二丁锡、二辛酸锡、二月桂酸二丁锡、双-(2-乙基己酸)锡、新癸酸铋和2-乙基己酸铋中的一种或多种,优选选自新癸酸铋和/或2-乙基己酸铋,更优选为新癸酸铋。
[0059]
本发明还涉及如上述聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体在制备水性太空革贝斯的湿法工艺的应用。
[0060]
在另一个方面,本发明提供一种水性太空革贝斯,包括:无纺布和发泡浆料;
[0061]
所述发泡浆料的制备原料包括如下各重量份的组分:
[0062][0062]
[0063]
各组分的用量以聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的重量份为基准计;
[0064]
其中,所述聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体为如上所述的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体或如上所述的制备方法制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。
[0065]
根据本发明提供的水性太空革贝斯,一些示例中,所述填充粉体可以是高岭土、木质粉。
[0066]
一些示例中,所述稳泡剂可以是十二烷基硫酸钠复合稳泡剂(例如,f40等)、硬脂酸盐类稳泡剂(例如,sta等)、硅树脂聚醚类稳泡剂(例如,ep p112等)、非离子聚醚类稳泡(例如,brij系列等)。
[0067]
一些示例中,所述固化剂可以是异氰酸酯类固化剂(例如,166,2794等)、氮丙啶类固化剂(cx-100等),优选为异氰酸酯类固化剂。
[0068]
一些示例中,所述增稠剂可以是高剪类增稠剂(例如,u300等)或中高剪类增稠剂(例如,u505等)。
[0069]
本发明还提供一种如上所述的水性太空革贝斯的制备方法,包括如下各步骤:
[0070]
(1)将100重量份的所述聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体与900~1500重量份的水配制成浸渍液,再用所述浸渍液浸透无纺布,并挤压出多余的浸渍液;然后通过凝固液对其进行凝固,再水洗并烘干;
[0071]
(2)在高速剪切下,将100重量份的所述聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体与5-10重量份的填充粉体、3-6重量份的稳泡剂混合后,发泡至其原体积的1.1-1.3倍,再加入1-2重量份的固化剂、1-2重量份的增稠剂进行搅拌混合,即得所述发泡浆料;
[0072]
(3)将步骤(1)处理后的无纺布表面熨烫平整,然后在无纺布上涂覆步骤(2)所得发泡浆料,优选涂覆的厚度为0.8~1mm;再将涂覆有发泡浆料的无纺布通过凝固槽中的凝固液进行浸渍,然后水洗、烘干,即制得所述水性太空革贝斯。
[0073]
根据本发明提供的水性太空革贝斯的制备方法,一些示例中,步骤(1)在凝固液中处理5-8min后取出无纺布进行水洗并在60~110℃烘箱中烘干。
[0074]
一些示例中,步骤(2)所述高速剪切的转速为500-800转/分钟。一些示例中,步骤(2)各组分搅拌混合的时间为5-15min。
[0075]
一些示例中,步骤(3)在凝固液中浸渍的时间为3~5min,使聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体破乳并与填充粉体形成多孔填充物;然后通过(例如,水洗槽)进行清洗后,置于100-120℃的烘箱中烘干处理1-1.5h。
[0076]
一些优选示例中,步骤(3)所述涂覆为单面涂覆。
[0077]
一些示例中,所述凝固液为酸溶液,可以选自草酸水溶液、乙酸水溶液和柠檬酸水溶液中的一种或多种;所述凝固液的质量浓度可以为1%-5%。
[0078]
采用酸溶液作为凝固液进行絮凝,利用羧酸盐在酸溶液中时与酸液中的氢离子置换,可形成亲水性差的羧酸,破坏聚氨酯或聚氨酯脲乳液粒子的双电层,使得其可以破乳凝聚,从而破坏稳定性,保留其粒子形态,形成具有致密圆形孔隙的絮凝层。在这一过程中,因为采用的酸液浓度较高,采用强碱作为中和剂进行中和可与强酸更容易形成强酸强碱盐,可以更快置换形成亲水性差的羧酸;同时聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体采用添加含非离子亲水基团的化合物,能够保证羧酸盐失去亲水性后存在的非离子基团能够有一定的亲水性,进而起到一定的乳化作用包裹体系中添加的填料,使其不至于在破乳后粉料析出,最终
实现絮凝后的表面平整、絮凝效果好。
[0079]
将本发明制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体树脂用于制备水性太空革贝斯,所得水性太空革贝斯的剥离强度高,耐黄变,耐常低温曲挠性能佳,且制备过程中环保无污染。
[0080]
相对于现有技术,本发明技术方案的有益效果在于:
[0081]
在制备聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体反应体系中加入含有羟基和氨基的环状结构扩链剂(即,组分e),能够在预聚合阶段提高反应产物分子链段中的脲基含量;在制备太空革贝斯时,该聚氨酯或聚氨酯脲链段中的高脲基含量使聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体能够与基材间的氢键作用力增强,提高了太空革贝斯的剥离强度;另外,该扩链剂中的环状结构可增强反应产物链段的强度,使得制备的太空革贝斯的耐化学品性能和耐曲挠性能优异。
[0082]
通过在制备聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体反应体系中添加含有氨基和羟基的硅烷偶联剂(即,组分f),在可提高产物分子链中脲键含量的同时可使得硅烷偶联剂在分子链中均匀分布;在制备太空革贝斯时,这会使得聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体能够与基材表面很好地形成共价键,进一步提高了太空革贝斯的剥离强度。
[0083]
在制备聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体反应体系中选择阴离子型扩链剂与非离子型扩链剂的共同使用,使得在中和反应中可选用强碱性中和剂进行中和;聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体涂覆于基材上之后,在用酸作为凝固液进行絮凝时,可较快破坏其离子双电层,使得絮凝速度加快,同时非离子基团的存在可以使得双电层破坏后仍具有一定亲水性,使水分散体对粉料的包裹性好,最终使得絮凝后的太空革贝斯表面平整性好。
[0084]
在制备聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体过程中采用两段式的扩链方式,同时控制两段式扩链中扩链剂的分配比例,保证了反应产物分子链能够正常的增长;通过加入的后扩链剂,可加快分子链的增加,减少熟化时间,同时水分散体中残余的后扩链剂(例如,胺类化合物)可以在制备太空革贝斯的体系中起到调节ph的作用,使得在制备太空革贝斯时的絮凝时间加快,提高生产效率。
具体实施方式
[0085]
为了能够详细地理解本发明的技术特征和内容,下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然实施例中描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
[0086]
<原料来源>
[0087]
聚四氢呋喃醚多元醇:日本三菱化工,工业品;
[0088]
4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯:万华化学集团股份有限公司,工业品;
[0089]
2,2-二羟甲基丙酸(dmpa):百灵威科技有限公司,分析纯;
[0090]
聚乙氧基醚(ymer n-120):柏斯托(perstop)公司,工业品;
[0091]
[4-(氨基甲基)环己基]甲醇:百灵威科技有限公司,分析纯;
[0092]
(1-(氨基甲基)环戊基]甲醇:百灵威科技有限公司,分析纯;
[0093]
1,11-双(三甲氧基硅基)-4氧-8-氮十一烷-6-醇:上海迈瑞尔化学技术有限公司,分析纯;
[0094]
氢氧化钠:上海阿拉丁生化科技有限公司,分析纯;
[0095]
羟乙基乙二胺:上海阿拉丁生化科技有限公司,分析纯;
[0096]
异佛尔酮二胺:万华化学集团股份有限公司,工业级;
[0097]
新癸酸铋:美国领先化学公司,分析纯;
[0098]
高岭土:内蒙古清水河县首昌高岭土厂,工业级;
[0099]
f40:赢创化学有限公司,工业级;
[0100]
异氰酸酯类固化剂166:万华化学集团有限公司,工业级;
[0101]
高剪类增稠剂u300:万华化学集团有限公司,工业级。
[0102]
<测试方法>
[0103]
涂覆的发泡层(即,聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体)絮凝时间测试方法为:将涂覆后的布样放入含有质量浓度为1%的草酸水溶液的絮凝槽中开始计时,当絮凝完全后(表面用手指轻压无压痕),停止计时。
[0104]
水性太空革贝斯样品的剥离强度,依照国标qb/t2711-2005测试。
[0105]
水性太空革贝斯样品的常温和低温曲挠性能,依照国标qb/t2714-2005测试。
[0106]
水性太空革贝斯样品的耐化学品性能测试方法:
[0107]
耐酸:室温条件下,将水性太空革贝斯样品浸泡在质量浓度为5%的草酸水溶液中,12h后取出测试气剥离强度;
[0108]
耐碱:室温条件下,将水性太空革贝斯样品浸泡在质量浓度为5%的氢氧化钠水溶液中,12h后取出测试气剥离强度。
[0109]
实施例1
[0110]
聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的制备:
[0111]
1)将190g的聚四氢呋喃醚多元醇、83g的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、3.5g的dmpa、2g的ymer n-120、0.03g的新癸酸铋以及27.75g的丙酮加入到装有氮气进出口的容积为1l的四口圆底烧瓶中混合进行反应,在60-90℃条件下反应直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量5.2%,得到端异氰酸酯的预聚物i;
[0112]
2)将含所得端异氰酸酯的预聚物i的体系降温至45-50℃,加入9g的[4-(氨基甲基)环己基]甲醇、5g的1,11-双(三甲氧基硅基)-4氧-8-氮十一烷-6-醇以及42.36g的丙酮混合均匀,在60-80℃条件下进行扩链反应,直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量2.64%,得到端异氰酸酯的预聚物ii;
[0113]
3)在含所得端异氰酸酯的预聚物ii的体系中加入348g的丙酮稀释并降温至35-40℃,加入1.04g的氢氧化钠(其可通过5倍水稀释配制成氢氧化钠水溶液)进行中和反应;中和反应结束后加入4.9g的羟乙基乙二胺进行扩链反应,待反应结束后加入水进行分散;分散后再在体系中加入剩余的7.53g羟乙基乙二胺进行进一步后扩链反应,搅拌使其充分反应,得到含有溶剂丙酮的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。通过减压蒸馏处理可部分或完全除去丙酮,即得到聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。该聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体具有的固含为45wt%,ph值为8.2,平均粒径为243nm。
[0114]
水性太空革贝斯的制备:
[0115]
(1)在100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体中加入900g水,配制成浸渍液并浸透无纺布;通过辊涂机零间隙挤压出多余的浸渍液,然后通过凝固槽中质量浓度为
1%的草酸水溶液对其进行凝固,5min后取出无纺布进行水洗并在100℃烘箱中烘干;
[0116]
(2)将100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体在500转/分钟的高速剪切下加入8g的高岭土、3g的f40混合后,发泡至原体积的1.2倍,再加入2g的166、1g的u300进行搅拌混合5min,得到发泡浆料;
[0117]
(3)将步骤(1)处理过的无纺布烫平,然后在该无纺布上单面涂覆上发泡浆料,涂覆的厚度约1mm,然后将涂覆发泡浆料的无纺布浸渍在凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液中进行凝固,使聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体破乳并与填充粉体形成多孔填充物,然后通过水洗槽清洗,再置于100℃的烘箱中烘干1.5h,获得水性太空革贝斯的样品。
[0118]
实施例2
[0119]
聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的制备:
[0120]
1)将262g的聚四氢呋喃醚多元醇、143g的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、6.5g的dmpa、4g的ymer n-120、0.1g的新癸酸铋以及42.25g的丙酮加入到装有氮气进出口的容积为1l的四口圆底烧瓶中混合进行反应,在60-90℃条件下反应直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量6.61%,得到端异氰酸酯的预聚物i;
[0121]
2)将含所得端异氰酸酯的预聚物i的体系降温至45-50℃,加入20g的[4-(氨基甲基)环己基]甲醇、10g的1,11-双(三甲氧基硅基)-4氧-8-氮十一烷-6-醇以及65.03g的丙酮混合均匀,在60-80℃条件下进行扩链反应,直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量2.98%,得到端异氰酸酯的预聚物ii;
[0122]
3)在含所得端异氰酸酯的预聚物ii的体系中加入531g的丙酮稀释并降温至35-40℃,加入1.94g的氢氧化钠(其可通过5倍水稀释配制成氢氧化钠水溶液)进行中和反应,中和反应结束后加入11g的羟乙基乙二胺进行扩链反应,待反应结束后加入水进行分散;分散后再在体系中加入剩余的10.61g羟乙基乙二胺进行进一步后扩链反应,搅拌使其充分反应,得到含有溶剂丙酮的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。通过减压蒸馏处理可部分或完全除去丙酮,即得到聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。该聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体具有的固含为45wt%,ph值为8.6,平均粒径为186nm。
[0123]
水性太空革贝斯的制备:
[0124]
(1)在100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体中加入900g水,配制成浸渍液并浸透无纺布,通过辊涂机零间隙挤压出多余的浸渍液,然后通过凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液对其进行凝固,5min后取出无纺布水洗并在100℃烘箱中烘干;
[0125]
(2)将100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体在500转/分钟的高速剪切下加入8g的高岭土、3g的f40混合后,发泡至原体积的1.2倍,再加入2g的166、1g的u300进行搅拌混合5min,得到发泡浆料;
[0126]
(3)将步骤(1)处理过的无纺布烫平,然后在该无纺布上单面涂覆上发泡浆料,涂覆的厚度约1mm,然后将涂覆发泡浆料的无纺布浸渍在凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液中进行凝固,使聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体破乳并与填充粉体形成多孔填充物,然后通过水洗槽清洗,再置于100℃的烘箱中烘干1.5h,获得水性太空革贝斯的样品。
[0127]
实施例3
[0128]
聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的制备:
[0129]
1)将252g的聚四氢呋喃醚多元醇、125.6g的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、5g的
dmpa、4g的ymer n-120、0.03g的新癸酸铋以及39.4g的丙酮加入到装有氮气进出口的容积为1l的四口圆底烧瓶中混合进行反应,在60-90℃条件下反应直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量6.12%,得到端异氰酸酯的预聚物i;
[0130]
2)将含所得端异氰酸酯的预聚物i的体系降温至45-50℃,加入16g的[4-(氨基甲基)环己基]甲醇、8g的1,11-双(三甲氧基硅基)-4氧-8-氮十一烷-6-醇以及60.6g的丙酮混合均匀,在60-80℃条件下进行扩链反应,直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量2.95%,得到端异氰酸酯的预聚物ii;
[0131]
3)在含所得端异氰酸酯的预聚物ii的体系中加入380g的丙酮稀释并降温至35-40℃,加入1.49的氢氧化钠(其可通过5倍水稀释配制成氢氧化钠水溶液)进行中和反应;中和反应结束后加入10g的羟乙基乙二胺进行扩链反应,待反应结束后加入水进行分散;分散后再在体系中加入剩余的9.54g羟乙基乙二胺进行进一步后扩链反应,搅拌使其充分反应,得到含有溶剂丙酮的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。通过减压蒸馏处理可部分或完全除去丙酮,即得到聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。该聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体具有的固含为45wt%,ph值为8.2,平均粒径为220nm。
[0132]
水性太空革贝斯的制备:
[0133]
(1)在100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体中加入900g水,配制成浸渍液并浸透无纺布;通过辊涂机零间隙挤压出多余的浸渍液,然后通过凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液对其进行凝固,5min后取出无纺布进行水洗并在100℃烘箱中烘干;
[0134]
(2)将100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体在500转/分钟的高速剪切下加入8g的高岭土、3g的f40混合后,发泡至原体积的1.2倍,再加入2g的166、1g的u300进行搅拌混合5min,得到发泡浆料;
[0135]
(3)将步骤(1)处理过的无纺布烫平,然后在该无纺布上单面涂覆上发泡浆料,涂覆的厚度约1mm,然后将涂覆发泡浆料的无纺布浸渍在凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液中进行凝固,使聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体破乳并与填充粉体形成多孔填充物,然后通过水洗槽清洗,再置于100℃的烘箱中烘干1.5h,获得水性太空革贝斯的样品。
[0136]
实施例4
[0137]
聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的制备:
[0138]
1)将230g的聚四氢呋喃醚多元醇、115.66g的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、4.8g的dmpa、3g的ymer n-120、0.03g的新癸酸铋以及35.58g的丙酮加入到装有氮气进出口的容积为1l的四口圆底烧瓶中混合进行反应,在60-90℃条件下反应直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量6.18%,得到端异氰酸酯的预聚物i;
[0139]
2)将含所得端异氰酸酯的预聚物i的体系降温至45-50℃加入13g的[4-(氨基甲基)环己基]甲醇、7g的1,11-双(三甲氧基硅基)-4氧-8-氮十一烷-6-醇以及55g的丙酮混合均匀,在60-80℃条件下进行扩链反应,直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量3.22%,得到端异氰酸酯的预聚物ii;
[0140]
3)在含所得端异氰酸酯的预聚物ii的体系中加入380g的丙酮稀释并降温至35-40℃,加入1.43的氢氧化钠(其可通过5倍水稀释配制成氢氧化钠水溶液)进行中和反应;中和反应结束后加入11g的羟乙基乙二胺进行扩链反应,待反应结束后加入水进行分散;分散后再在体系中加入剩余的7.95g羟乙基乙二胺进行进一步后扩链反应,搅拌使其充分反应,得
到含有溶剂丙酮的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。通过减压蒸馏处理可部分或完全除去丙酮,即得到聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。该聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体具有的固含为45wt%,ph值为8.6,平均粒径为206nm。
[0141]
水性太空革贝斯的制备:
[0142]
(1)在100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体中加入900g水,配制成浸渍液并浸透无纺布;通过辊涂机零间隙挤压出多余的浸渍液,然后通过凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液对其进行凝固,5min后取出无纺布进行水洗并在100℃烘箱中烘干;
[0143]
(2)将100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体在500转/分钟的高速剪切下加入8g的高岭土、3g的f40混合后,发泡至原体积的1.2倍,再加入2g的166、1g的u300进行搅拌混合5min,得到发泡浆料;
[0144]
(3)将步骤(1)处理过的无纺布烫平,然后在该无纺布上单面涂覆上发泡浆料,涂覆的厚度约1mm,然后将涂覆发泡浆料的无纺布浸渍在凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液中进行凝固,使聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体破乳并与填充粉体形成多孔填充物,然后通过水洗槽清洗,再置于100℃的烘箱中烘干1.5h,获得水性太空革贝斯的样品。
[0145]
实施例5
[0146]
聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的制备:
[0147]
1)将200g的聚四氢呋喃醚多元醇、94.4g的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、4.8g的dmpa、2g的ymer n-120、0.03g的新癸酸铋以及31.72g的丙酮加入到装有氮气进出口的容积为1l的四口圆底烧瓶中混合进行反应,在60-90℃条件下反应直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量5.61%,得到端异氰酸酯的预聚物i;
[0148]
2)将含所得端异氰酸酯的预聚物i的体系降温至45-50℃加入10g的(1-(氨基甲基)环戊基]甲醇、6g的1,11-双(三甲氧基硅基)-4氧-8-氮十一烷-6-醇以及49.23g的丙酮混合均匀,在60-80℃条件下进行扩链反应,直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量3.22%,得到端异氰酸酯的预聚物ii;
[0149]
3)在含所得端异氰酸酯的预聚物ii的体系中加入398g的丙酮稀释并降温至35-40℃,加入1.43的氢氧化钠(其可通过5倍水稀释配制成氢氧化钠水溶液)进行中和反应;中和反应结束后加入11g的羟乙基乙二胺进行扩链反应,待反应结束后加入水进行分散;分散后再在体系中加入剩余的2.66g羟乙基乙二胺进行进一步后扩链反应,搅拌使其充分反应,得到含有溶剂丙酮的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。通过减压蒸馏处理可部分或完全除去丙酮,即得到聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。该聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体具有的固含为45wt%,ph值为8.6,平均粒径为167nm。
[0150]
水性太空革贝斯的制备:
[0151]
(1)在100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体中加入900g水,配制成浸渍液并浸透无纺布;通过辊涂机零间隙挤压出多余的浸渍液,然后通过凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液对其进行凝固,5min后取出无纺布进行水洗并在100℃烘箱中烘干;
[0152]
(2)将100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体在500转/分钟的高速剪切下加入8g的高岭土、3g的f40混合后,发泡至原体积的1.2倍,再加入2g的166、1g的u300进行搅拌混合5min,得到发泡浆料;
[0153]
(3)将步骤(1)处理过的无纺布烫平,然后在该无纺布上单面涂覆上发泡浆料,涂
覆的厚度约1mm,然后将涂覆发泡浆料的无纺布浸渍在凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液中进行凝固,使聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体破乳并与填充粉体形成多孔填充物,然后通过水洗槽清洗,再置于100℃的烘箱中烘干1.5h,获得水性太空革贝斯的样品。
[0154]
实施例6
[0155]
聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的制备:
[0156]
1)将230g的聚四氢呋喃醚多元醇、115.66g的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、4.8g的dmpa、3g的ymer n-120、0.03g的新癸酸铋以及35.58g的丙酮加入到装有氮气进出口的容积为1l的四口圆底烧瓶中混合进行反应,在60-90℃条件下反应直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量6.18%,得到端异氰酸酯的预聚物i;
[0157]
2)将含所得端异氰酸酯的预聚物i的体系降温至45-50℃加入13g的[4-(氨基甲基)环己基]甲醇、7g的1,11-双(三甲氧基硅基)-4氧-8-氮十一烷-6-醇以及55g的丙酮混合均匀,在60-80℃条件下进行扩链反应,直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量3.22%,得到端异氰酸酯的预聚物ii;
[0158]
3)在含所得端异氰酸酯的预聚物ii的体系中加入380g的丙酮稀释并降温至35-40℃,加入1.43的氢氧化钠(其可通过5倍水稀释配制成氢氧化钠水溶液)进行中和反应;中和反应结束后加入17.97g的异佛尔酮二胺进行扩链反应,待反应结束后加入水进行分散;分散后再在体系中加入剩余的13.01g异佛尔酮二胺进行进一步后扩链反应,搅拌使其充分反应,得到含有溶剂丙酮的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。通过减压蒸馏处理可部分或完全除去丙酮,即得到聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。该聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体具有的固含为45wt%,ph值为8.9,平均粒径为218nm。
[0159]
水性太空革贝斯的制备:
[0160]
(1)在100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体中加入900g水,配制成浸渍液并浸透无纺布;通过辊涂机零间隙挤压出多余的浸渍液,然后通过凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液对其进行凝固,5min后取出无纺布进行水洗并在100℃烘箱中烘干;
[0161]
(2)将100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体在500转/分钟的高速剪切下加入8g的高岭土、3g的f40混合后,发泡至原体积的1.2倍,再加入2g的166、1g的u300进行搅拌混合5min,得到发泡浆料;
[0162]
(3)将步骤(1)处理过的无纺布烫平,然后在该无纺布上单面涂覆上发泡浆料,涂覆的厚度约1mm,然后将涂覆发泡浆料的无纺布浸渍在凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液中进行凝固,使聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体破乳并与填充粉体形成多孔填充物,然后通过水洗槽清洗,再置于100℃的烘箱中烘干1.5h,获得水性太空革贝斯的样品。
[0163]
对比例1
[0164]
聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的制备:
[0165]
1)将224g的聚四氢呋喃醚多元醇、90g的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、9g的dmpa、32.3g的丙酮以及0.1g的新癸酸铋加入到装有氮气进出口的容积为1l的四口圆底烧瓶中混合进行反应,在60-90℃条件下反应直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量3.88%,得到端异氰酸酯的预聚物i;
[0166]
2)将含所得端异氰酸酯的预聚物i的体系降温,加入5.8g的1,4-丁二醇和26.3g的丙酮,在60-80℃条件下进行扩链反应,直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯
含量2.16%,得到端异氰酸酯的预聚物ii;
[0167]
3)在含所得端异氰酸酯的预聚物ii的体系中加入190g的丙酮稀释并降温,加入7.12g的三乙胺进行中和反应;中和反应结束后加入水进行分散,分散后再在体系中加入4.8g的乙二胺进行后扩链反应,搅拌使其充分反应,得到含有溶剂丙酮的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。通过减压蒸馏部分或完全除去即得到所述聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。该聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体具有的固含为45wt%,ph值为7.8,平均粒径为165nm。
[0168]
水性太空革贝斯的制备:
[0169]
(1)在100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体中加入900g水,配制成浸渍液并浸透无纺布;通过辊涂机零间隙挤压出多余的浸渍液,然后通过凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液对其进行凝固,5min后取出无纺布进行水洗并在100℃烘箱中烘干;
[0170]
(2)将100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体在500转/分钟的高速剪切下加入8g的高岭土、3g的f40混合后,发泡至原体积的1.2倍,再加入2g的166、1g的u300进行搅拌混合5min,得到发泡浆料;
[0171]
(3)将步骤(1)处理过的无纺布烫平,然后在无纺布上单面涂覆上发泡浆料,涂覆的厚度约1mm,然后将涂覆发泡浆料的无纺布浸渍在凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液中进行凝固,使聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体破乳并与填充粉体形成多孔填充物,然后通过水洗槽清洗,再置于100℃的烘箱中烘1.5h,获得水性太空革贝斯的样品。
[0172]
对比例2
[0173]
聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的制备:
[0174]
1)将190g的聚四氢呋喃醚多元醇、83g的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、3.5g的dmpa、2g的ymer n-120、0.1g的新癸酸铋以及29.97g的丙酮加入到装有氮气进出口的容积为1l的四口圆底烧瓶中混合进行反应,在60-90℃条件下反应直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量5.27%,得到端异氰酸酯的预聚物i;
[0175]
2)将含所得端异氰酸酯的预聚物i的体系降温至45-50℃,加入5.66g的1,4-丁二醇、5g的1,11-双(三甲氧基硅基)-4氧-8-氮十一烷-6-醇以及45.68g的丙酮混合均匀,在60-80℃条件下进行扩链反应,直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量2.73%,得到端异氰酸酯的预聚物ii;
[0176]
3)在含所得端异氰酸酯的预聚物ii的体系中加入531g的丙酮稀释并降温至35-40℃,加入1.04g的氢氧化钠(其可通过5倍水稀释配制成氢氧化钠水溶液)进行中和反应,中和反应结束后加入4.9g的羟乙基乙二胺进行扩链反应,待反应结束后加入水进行分散;分散后再在体系中加入剩余的7.53g羟乙基乙二胺进行后扩链反应,搅拌使其充分反应,得到含有溶剂丙酮的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。通过减压蒸馏处理可部分或完全除去丙酮,即得到聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。该聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体具有的固含为45wt%,ph值为8.8,平均粒径为250nm。
[0177]
水性太空革贝斯的制备:
[0178]
(1)在100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体中加入900g水,配制成浸渍液并浸透无纺布,通过辊涂机零间隙挤压出多余的浸渍液,然后通过凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液对其进行凝固,5min后取出无纺布水洗并在100℃烘箱中烘干;
[0179]
(2)将100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体在500转/分钟的高速剪切下
加入8g的高岭土、3g的f40混合后,发泡至原体积的1.2倍,再加入2g的166、1g的u300进行搅拌混合5min,得到发泡浆料;
[0180]
(3)将步骤(1)处理过的无纺布烫平,然后在无纺布上单面涂覆上发泡浆料,涂覆的厚度约1mm,然后将涂覆发泡浆料的无纺布浸渍在凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液中进行凝固,使聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体破乳并与填充粉体形成多孔填充物,然后通过水洗槽清洗,再置于100℃的烘箱中烘干1.5h,获得水性太空革贝斯的样品。
[0181]
对比例3
[0182]
聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的制备:
[0183]
1)将190g的聚四氢呋喃醚多元醇、83g的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、3.5g的dmpa、2g的ymer n-120、0.1g的新癸酸铋以及29.97g的丙酮加入到装有氮气进出口的容积为1l的四口圆底烧瓶中混合进行反应,在60-90℃条件下反应直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量5.27%,得到端异氰酸酯的预聚物i;
[0184]
2)将含所得端异氰酸酯的预聚物i的体系降温至45-50℃,加入9g的[4-(氨基甲基)环己基]甲醇、1.08g的1,4-丁二醇以及45.68g的丙酮混合均匀,在60-80℃条件下进行扩链反应,直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量2.73%,得到端异氰酸酯的预聚物ii;
[0185]
3)在含所得端异氰酸酯的预聚物ii的体系中加入531g的丙酮稀释并降温至35-40℃,加入1.04g的氢氧化钠(其可通过5倍水稀释配制成氢氧化钠水溶液)进行中和反应,中和反应结束后加入4.9g的羟乙基乙二胺进行扩链反应,待反应结束后加入水进行分散;分散后再在体系中加入剩余的7.53g羟乙基乙二胺进行后扩链反应,搅拌使其充分反应,得到含有溶剂丙酮的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。通过减压蒸馏处理可部分或完全除去丙酮,即得到聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。该聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体具有的固含为45wt%,ph值为8.6,平均粒径为238nm。
[0186]
水性太空革贝斯的制备:
[0187]
(1)在100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体中加入900g水,配制成浸渍液并浸透无纺布,通过辊涂机零间隙挤压出多余的浸渍液,然后通过凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液对其进行凝固,5min后取出无纺布水洗并在100℃烘箱中烘干;
[0188]
(2)将100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体在500转/分钟的高速剪切下加入8g的高岭土、3g的f40混合后,发泡至原体积的1.2倍,再加入2g的166、1g的u300进行搅拌混合5min,得到发泡浆料;
[0189]
(3)将步骤(1)处理过的无纺布烫平,然后在无纺布上单面涂覆上发泡浆料,涂覆的厚度约1mm,然后将涂覆发泡浆料的无纺布浸渍在凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液中进行凝固,使聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体破乳并与填充粉体形成多孔填充物,然后通过水洗槽清洗,再置于100℃的烘箱中烘干1.5h,获得水性太空革贝斯的样品。
[0190]
对比例4
[0191]
聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体的制备:
[0192]
1)将190g的聚四氢呋喃醚多元醇、83g的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、3.5g的dmpa、2g的ymer n-120、0.1g的新癸酸铋以及29.97g的丙酮加入到装有氮气进出口的容积为1l的四口圆底烧瓶中混合进行反应,在60-90℃条件下反应直到反应混合物已经达到或
略微低于理论异氰酸酯含量5.27%,得到端异氰酸酯的预聚物i;
[0193]
2)将含所得端异氰酸酯的预聚物i的体系降温至45-50℃,加入9g[4-(氨基甲基)环己基]甲醇、5g的1,11-双(三甲氧基硅基)-4氧-8-氮十一烷-6-醇以及45.68g的丙酮,在60-80℃条件下进行扩链反应,直到反应混合物已经达到或略微低于理论异氰酸酯含量2.70%,得到端异氰酸酯的预聚物ii;
[0194]
3)在含所得端异氰酸酯的预聚物ii的体系中加入531g的丙酮稀释并降温至35-40℃,加入1.04g的氢氧化钠(其可通过5倍水稀释配制成氢氧化钠水溶液)进行中和反应,中和反应结束后加入水进行分散;分散后再在体系中加入9.88g羟乙基乙二胺进行后扩链反应,搅拌使其充分反应,得到含有溶剂丙酮的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。通过减压蒸馏处理可部分或完全除去丙酮,即得到聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体。该聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体具有的固含为45wt%,ph值为7.7,平均粒径为283nm。
[0195]
水性太空革贝斯的制备:
[0196]
(1)在100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体中加入900g水,配制成浸渍液并浸透无纺布,通过辊涂机零间隙挤压出多余的浸渍液,然后通过凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液对其进行凝固,5min后取出无纺布水洗并在100℃烘箱中烘干;
[0197]
(2)将100g上述制得的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体在500转/分钟的高速剪切下加入8g的高岭土、3g的f40混合后,发泡至原体积的1.2倍,再加入2g的166、1g的u300进行搅拌混合5min,得到发泡浆料;
[0198]
(3)将步骤(1)处理过的无纺布烫平,然后在无纺布上单面涂覆上发泡浆料,涂覆的厚度约1mm,然后将涂覆发泡浆料的无纺布浸渍在凝固槽中质量浓度为1%的草酸水溶液中进行凝固,使聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体破乳并与填充粉体形成多孔填充物,然后通过水洗槽清洗,再置于100℃的烘箱中烘干1.5h,获得水性太空革贝斯的样品。
[0199]
根据轻工行业标准,利用如上检测方法对各实施例和对比例制备水性太空革贝斯的样品进行性能测试,检测结果见表1。
[0200]
表1样品的性能测试结果
[0201]
[0202][0203]
注:絮凝效果以及储存稳定性的测定需要在制备太空革贝斯的过程中体现,通过优异的絮凝以及絮凝速度制备出太空革贝斯后,进一步测试其他性能。
[0204]
从表1中可看出:
[0205]
通过实施例1与对比例1-3的结果对比可知,在不添加组分e)和/或组分f的条件下,得到的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体用于制备太空革贝斯后,其剥离强度降低,耐化学品性能降低,常低温曲挠降低。
[0206]
通过实施例1与对比例4的结果对比可知,采用两段式的过量的胺扩链的方式,可以提高制备过程中水分散体的絮凝速度以及储存稳定性,可得到更高综合性能的太空革贝斯产品。
[0207]
由实施例1至5的测试结果可知,基于本发明提供的聚氨酯或聚氨酯脲的水分散体在制备太空革贝斯时,在较低浓度的酸液条件下絮凝速度快,热储后稳定性好;得到的太空革贝斯表面平整性好,剥离强度高,耐化学品性能以及常低温曲折性能优异。
[0208]
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离本发明主旨的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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