專利名稱：壓延pvc革用水性樹脂涂刮料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種壓延PVC革用樹脂涂刮料，具體涉及一種壓延PVC革用水性樹脂涂刮料。
背景技術：
目前，各行業都面臨可持續發展的需要。作為傳統行業，在PVC革的制造過程中，所用的涂刮料都是溶劑型的。溶劑的使用會造成各種危害，如操作者的健康、環境污染、儲存運輸等安全隱患。溶劑的揮發和回收還會造成資源和能源的浪費，也不符合國家節能減排的產業政策。隨著經濟的發展和全球一體化環保和能源問題也引起各個國家的重視，發展和使用水性產品替代目前的溶劑型樹脂涂刮料是大勢所趨。PVC本身為極性大分子，經過增塑劑增塑后的PVC表面隨著增塑劑用量的不同而不同，往往低于40X 10_3 N .nT1,而以水為介質的體系的表面張力往往高于40X10—3 N-m"1,所以水性樹脂涂刮料在低能界面的潤濕、鋪展是是實現水性表面處理的關鍵。作為表面處里樹脂涂刮料，要求涂層有良好的耐水、耐刮、耐溶劑等性能的同時，還應有良好的粘接牢度?，F今通用水性樹脂所制成的涂刮料在PVC革上無法使用，或達不到滿意的效果。經文獻信息搜索、市場調研，壓延PVC革用水性化產品鮮見報道。

發明內容
本發明是為了克服現有溶劑型壓延PVC革用水性樹脂涂刮料的不足，提供一種流平性、附著力、手感等綜合效果好，以水為溶劑的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料。本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現
本壓延PVC革用水性樹脂涂刮料的原料體系按重量份配比如下多元醇聚合物1(Γ20份、二異氰酸酯1(Γ20份、擴鏈劑廣4份、親水性擴鏈劑3飛份、成鹽劑2、份、水性流平劑0. 3^3份、水性增稠劑3飛份、水性消泡劑0. 3^3份、去離子水7(Γ100份。上述多元醇聚合物可以是聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丁二烯二元醇及其加氫化合物、聚己內酯多元醇、聚碳酸酯多元醇中的一種。上述的二異氰酸酯是異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯或它們的混合物中的一種。上述擴鏈劑是乙二醇、1，4- 丁二醇、一縮二乙二醇、甲基丙二醇、1，2-丙二醇、一縮二丙二醇、三羥甲基丙烷、新戊二醇、1，4-環己烷二甲醇、乙二胺、二正丁胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、異佛爾酮二胺、三甲基己二胺或N-甲基二乙醇胺中的一種。上述親水性擴鏈劑是二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二羥基半酯、二氨基戊酸、二氨基苯甲酸、二氨基羧酸、二氨基磺酸、酒石酸或檸檬酸中的一種。上述成鹽劑是三乙胺、三丙胺、一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺中的一種。上述水性增稠劑是氣相二氧化硅、纖維素醚、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮或締合型增稠劑中的一種。上述水性流平劑是聚丙烯酸酯、有機硅樹脂、醋酸丁酯纖維素、硝化纖維素或聚乙烯醇縮丁醛中的一種。上述水性消泡劑是異辛醇，磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁氧乙基酯、硬脂酸、單月桂基丁基硬脂酸酯、二甲基硅油、消泡靈、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁或油酸鉀中的一種。本壓延PVC革用水性樹脂涂刮料的制備方法為
1)按重量份比例選取多元醇聚合物1(Γ20份、二異氰酸酯1(Γ20份、擴鏈劑廣4份、親水性擴鏈劑3飛份、成鹽劑2、份、水性流平劑0. 3^3份、水性增稠劑3飛份、水性消泡劑0.3 3份、去離子水7(Γ100份；
2)預聚體的制備在反應瓶中加入二異氰酸酯1(Γ20份和經脫水處理的多元醇聚合物1(Γ20份，升溫至7(T90°C，反應廣3小時，至檢測體系-NCO含量，達到規定值后，降溫至40 0C ；
3)預聚體的擴鏈在反應瓶中緩慢加入親水性擴鏈劑3飛份，升溫至6(T80°C，保溫反應至-NCO含量達到規定值，得到聚氨酯預聚體；
4)預聚體的中和對步驟3)得到的聚氨酯預聚體進行降溫，當溫度達到3(T40°C時，加入成鹽劑2、份中和，再加入步驟1)所選取7(Γ100份去離子水中的部分去離子水進行稀釋，并快速攪拌混合，得到中間體；
5)乳化將步驟4)剩余的去離子水緩慢加入步驟4)得到的中間體中，同時高速攪拌乳化，在此過程中緩慢加入擴鏈劑廣4份，繼續攪拌0.5小時，得到外觀為乳白的水性聚氨酯乳液；
6)根據最終壓延PVC革用水性樹脂涂刮料產品的性能要求，在步驟5)得到的水性聚氨酯乳液中加入水性流平劑0. 3^3份、水性消泡劑0. 3^3份、水性增稠劑3飛份進行調整，經攪拌、過濾后即得壓延PVC革用水性樹脂涂刮料。本發明的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料解決了在增塑PVC革表面的潤濕、鋪展問題，可以沿用現有PVC革用的表面處理設備，不會增加生產成本。表面處理效果與相應溶劑型產品表現相當，而且在某些性能上如耐刮性、手感豐滿、質地細膩等方面比傳統溶劑型產品表現效果更優。本發明的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料安全、環保，應用中不會產生有毒、有害、易燃、易爆石油溶劑，對環境和人體不會造成任何傷害，應用在壓延PVC革上后，與PVC革具有良好的附著力、耐刮性、手感細膩爽滑，更加接近于天然皮革的特性。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明做進一步詳細說明，這些實施例僅用來說明本發明，并不限制本發明的范圍。實施例1.壓延PVC革用水性樹脂涂刮料的制備過程如下
(1)按重量份比例選取聚酯多元醇聚己二酸-1，4" 丁二醇酯二醇10份、二異氰酸酯異佛爾酮二異氰酸酯14份、擴鏈劑乙二醇3份、親水性擴鏈劑二羥甲基丙酸3份、成鹽劑二乙醇胺4份、水性流平劑聚丙烯酸酯1. 5份、水性增稠劑氣相二氧化硅(選用Acematt TS-100) 3. 5份、水性消泡劑異辛醇0. 3份、去離子水95份；(2)預聚體的制備在反應瓶中加入二異氰酸酯異佛爾酮二異氰酸酯14份和經脫水處理的聚酯多元醇聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇10份，升溫至70°C，反應3小時，至檢測體系-NCO含量，達到規定值后，降溫至40°C ；
(3)預聚體的擴鏈在反應瓶中緩慢加入親水性擴鏈劑二羥甲基丙酸3份，升溫至700C，保溫反應至-NCO含量達到規定值，得到聚氨酯預聚體；
(4)預聚體的中和對步驟(3)得到的聚氨酯預聚體進行降溫，當溫度達到40°C時，加入成鹽劑二乙醇胺4份中和，再加入步驟(1)所選取95份去離子水中的部分去離子水進行稀釋，并快速攪拌混合，得到中間體；
(5)乳化將步驟(4)剩余的去離子水緩慢加入步驟4得到的中間體中，同時高速攪拌乳化，在此過程中緩慢加入擴鏈劑乙二醇3份，繼續攪拌0. 5小時，得到外觀為乳白的水性聚氨酯乳液；
(6)根據最終壓延PVC革用水性樹脂涂刮料產品的性能要求，在步驟(5)得到的水性聚氨酯乳液中加入水性流平劑聚丙烯酸酯1. 5份、水性消泡劑異辛醇0. 3份、水性增稠劑氣相二氧化硅(選用Acematt TS_100)3. 5份進行調整，經攪拌、過濾后即得壓延PVC革用水性樹脂涂刮料。實施例2.壓延PVC革用水性樹脂涂刮料的制備過程如下
(1)按重量份比例選取聚醚多元醇聚四氫呋喃二醇(PTMG)12份、二異氰酸酯異佛爾酮二異氰酸酯20份、擴鏈劑1，4- 丁二醇2份、親水性擴鏈劑二羥甲基丁酸5份、成鹽劑三乙醇胺3. 5份、水性流平劑醋酸丁酯纖維素1. 0份、水性增稠劑締合型增稠劑(選用TEGO ViscoPlus 3060) 3份、水性消泡劑硬脂酸鈣1. 5份、去離子水90份；
(2)預聚體的制備在反應瓶中加入二異氰酸酯異佛爾酮二異氰酸酯20份和經脫水處理的聚醚多元醇聚四氫呋喃二醇(PTMG) 12份，升溫至85°C，反應2. 5小時，至檢測體系-NCO含量，達到規定值后，降溫至40°C ；
(3)預聚體的擴鏈在反應瓶中緩慢加入親水性擴鏈劑二羥甲基丁酸5份，升溫至600C，保溫反應至-NCO含量達到規定值，得到聚氨酯預聚體；
(4)預聚體的中和對步驟(3)得到的聚氨酯預聚體進行降溫，當溫度達到30°C時，加入成鹽劑三乙醇胺3. 5份中和，再加入步驟(1)所選取90份去離子水中的部分去離子水進行稀釋，并快速攪拌混合，得到中間體；
(5)乳化將步驟(4)剩余的去離子水緩慢加入步驟4得到的中間體中，同時高速攪拌乳化，在此過程中緩慢加入擴鏈劑1，4- 丁二醇2份，繼續攪拌0. 5小時，得到外觀為乳白的水性聚氨酯乳液；
(6)根據最終壓延PVC革用水性樹脂涂刮料產品的性能要求，在步驟(5)得到的水性聚氨酯乳液中加入水性流平劑醋酸丁酯纖維素1. 0份、水性消泡劑硬脂酸鈣1. 5份、水性增稠劑締合型增稠劑(選用TEGO ViscoPlus 3060)份進行調整，經攪拌、過濾后即得壓延PVC革用水性樹脂涂刮料。實施例3.壓延PVC革用水性樹脂涂刮料的制備過程如下
(1)按重量份比例選取聚丁二烯二元醇15份、二異氰酸酯異佛爾酮二異氰酸酯17份、擴鏈劑1，2-丙二醇1份、親水性擴鏈劑二羥基半酯3. 5份、成鹽劑三丙胺2. 5份、水性流平劑有機硅樹脂0.3份、水性增稠劑締合型增稠劑(選用Collacral LR 8475 )4. 2份、水性消泡劑硬脂酸鋁2. 1份、去離子水100份；
(2)預聚體的制備在反應瓶中加入二異氰酸酯異佛爾酮二異氰酸酯17份和經脫水處理的聚丁二烯二元醇15份，升溫至90°C，反應1小時，至檢測體系-NCO含量，達到規定值后，降溫至40°C ；
(3)預聚體的擴鏈在反應瓶中緩慢加入親水性擴鏈劑二羥基半酯3.5份，升溫至80°C，保溫反應至-NCO含量達到規定值，得到聚氨酯預聚體；
(4)預聚體的中和對步驟(3)得到的聚氨酯預聚體進行降溫，當溫度達到40°C時，加入成鹽劑三丙胺2. 5份中和，再加入步驟(1)所選取100份去離子水中的部分去離子水進行稀釋，并快速攪拌混合，得到中間體；
(5)乳化將步驟(4)剩余的去離子水緩慢加入步驟4得到的中間體中，同時高速攪拌乳化，在此過程中緩慢加入擴鏈劑1，2-丙二醇1份，繼續攪拌0. 5小時，得到外觀為乳白的水性聚氨酯乳液；
(6)根據最終壓延PVC革用水性樹脂涂刮料產品的性能要求，在步驟(5)得到的水性聚氨酯乳液中加入水性流平劑有機硅樹脂0. 3份、水性消泡劑硬脂酸鋁2. 1份、水性增稠劑締合型增稠劑(選用Collacral LR 8475 )份進行調整，經攪拌、過濾后即得壓延PVC革用水性樹脂涂刮料。 實施例4.壓延PVC革用水性樹脂涂刮料的制備過程如下
(1)按重量份比例選取聚酯多元醇聚己二酸乙二醇酯二醇16份、二異氰酸酯甲苯二異氰酸酯10份、擴鏈劑乙二胺2. 5份、親水性擴鏈劑二氨基戊酸4. 5份、成鹽劑一乙醇胺3份、水性流平劑硝化纖維素2. 5份、水性增稠劑纖維素醚5份、水性消泡劑單月桂基丁基硬脂酸酯0. 9份、去離子水75份；
(2)預聚體的制備在反應瓶中加入二異氰酸酯甲苯二異氰酸酯10份和經脫水處理的聚酯多元醇聚己二酸乙二醇酯二醇16份，升溫至75°C，反應2. 5小時，至檢測體系-NCO含量，達到規定值后，降溫至40°C ；
(3)預聚體的擴鏈在反應瓶中緩慢加入親水性擴鏈劑二氨基戊酸4.5份，升溫至700C，保溫反應至-NCO含量達到規定值，得到聚氨酯預聚體；
(4)預聚體的中和對步驟(3)得到的聚氨酯預聚體進行降溫，當溫度達到35°C時，加入成鹽劑一乙醇胺3份中和，再加入步驟(1)所選取75份去離子水中的部分去離子水進行稀釋，并快速攪拌混合，得到中間體；
(5)乳化將步驟(4)剩余的去離子水緩慢加入步驟4得到的中間體中，同時高速攪拌乳化，在此過程中緩慢加入擴鏈劑乙二胺2. 5份，繼續攪拌0. 5小時，得到外觀為乳白的水性聚氨酯乳液；
(6)根據最終壓延PVC革用水性樹脂涂刮料產品的性能要求，在步驟(5)得到的水性聚氨酯乳液中加入水性流平劑硝化纖維素2. 5份、水性消泡劑單月桂基丁基硬脂酸酯0. 9份、水性增稠劑纖維素醚5份進行調整，經攪拌、過濾后即得壓延PVC革用水性樹脂涂刮料。 實施例5壓延PVC革用水性樹脂涂刮料的制備過程如下
(1)按重量份比例選取聚碳酸酯18份、二異氰酸酯二苯基甲烷二異氰酸酯12份、擴鏈劑新戊二醇4份、親水性擴鏈劑二氨基苯甲酸4份、成鹽劑三乙胺2. 2份、水性流平劑聚乙烯醇縮丁醛3份、水性增稠劑聚丙烯酸酯4份、水性消泡劑異辛醇3. 0份、去離子水82份；
(2)預聚體的制備在反應瓶中加入二異氰酸酯二苯基甲烷二異氰酸酯12份和經脫水處理的聚碳酸酯18份，升溫至80°C，反應2小時，至檢測體系-NCO含量，達到規定值后，降溫至40°C ；
(3)預聚體的擴鏈在反應瓶中緩慢加入親水性擴鏈劑二氨基苯甲酸4份，升溫至600C，保溫反應至-NCO含量達到規定值，得到聚氨酯預聚體；
(4)預聚體的中和對步驟(3)得到的聚氨酯預聚體進行降溫，當溫度達到30°C時，加入成鹽劑三乙胺2. 2份中和，再加入步驟(1)所選取82份去離子水中的部分去離子水進行稀釋，并快速攪拌混合，得到中間體；
(5)乳化將步驟(4)剩余的去離子水緩慢加入步驟4得到的中間體中，同時高速攪拌乳化，在此過程中緩慢加入擴鏈劑新戊二醇4份，繼續攪拌0. 5小時，得到外觀為乳白的水性聚氨酯乳液；
(6)根據最終壓延PVC革用水性樹脂涂刮料產品的性能要求，在步驟(5)得到的水性聚氨酯乳液中加入水性流平劑聚乙烯醇縮丁醛3份、水性消泡劑異辛醇3.0份、水性增稠劑聚丙烯酸酯4份進行調整，經攪拌、過濾后即得壓延PVC革用水性樹脂涂刮料。 實施例6.壓延PVC革用水性樹脂涂刮料的制備過程如下
(1)按重量份比例選取有機硅多元醇20份、二異氰酸酯六亞甲基二異氰酸酯18份、擴鏈劑三甲基己二胺1. 5份、親水性擴鏈劑酒石酸3. 5份、成鹽劑三乙醇胺2份、水性流平劑聚丙烯酸酯2份、水性增稠劑聚乙烯吡咯烷酮3. 8份、水性消泡劑二甲基硅油2. 7份、去離子水70份；
(2)預聚體的制備在反應瓶中加入二異氰酸酯六亞甲基二異氰酸酯18份和經脫水處理的有機硅多元醇20份，升溫至90°C，反應2小時，至檢測體系-NCO含量，達到規定值后，降溫至40°C ；
(3)預聚體的擴鏈在反應瓶中緩慢加入親水性擴鏈劑酒石酸3.5份，升溫至70°C，保溫反應至-NCO含量達到規定值，得到聚氨酯預聚體；
(4)預聚體的中和對步驟(3)得到的聚氨酯預聚體進行降溫，當溫度達到40°C時，加入成鹽劑三乙醇胺2份中和，再加入步驟(1)所選取70份去離子水中的部分去離子水進行稀釋，并快速攪拌混合，得到中間體；
(5)乳化將步驟(4)剩余的去離子水緩慢加入步驟4得到的中間體中，同時高速攪拌乳化，在此過程中緩慢加入擴鏈劑三甲基己二胺1. 5份，繼續攪拌0. 5小時，得到外觀為乳白的水性聚氨酯乳液；
(6)根據最終壓延PVC革用水性樹脂涂刮料產品的性能要求，在步驟(5)得到的水性聚氨酯乳液中加入水性流平劑聚丙烯酸酯2份、水性消泡劑二甲基硅油2. 7份、水性增稠劑聚乙烯吡咯烷酮3. 8份進行調整，經攪拌、過濾后即得壓延PVC革用水性樹脂涂刮料。
權利要求
1.一種壓延PVC革用水性樹脂涂刮料，其特征在于其包括的原料及重量配比為多元醇聚合物1(Γ20份、二異氰酸酯1(Γ20份、擴鏈劑廣4份、親水性擴鏈劑3飛份、成鹽劑2、份、水性流平劑0. 3 3份、水性增稠劑3 5份、水性消泡劑0. 3 3份、去離子水70 100份。
2.根據權利要求1所述的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料，其特征在于所述的多元醇聚合物是聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丁二烯二元醇及其加氫化合物、聚己內酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或有機硅多元醇中的一種。
3.根據權利要求1所述的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料，其特征在于所述的二異氰酸酯是異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯中的一種。
4.根據權利要求1所述的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料，其特征在于所述的擴鏈劑是乙二醇、1，4-丁二醇、一縮二乙二醇、甲基丙二醇、1，2-丙二醇、一縮二丙二醇、三羥甲基丙烷、新戊二醇、1，4-環己烷二甲醇、乙二胺、二正丁胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、異佛爾酮二胺、三甲基己二胺或N-甲基二乙醇胺中的一種。
5.根據權利要求1所述的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料，其特征在于所述的親水性擴鏈劑是二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二羥基半酯、二氨基戊酸、二氨基苯甲酸、二氨基羧酸、二氨基磺酸、酒石酸或檸檬酸中的一種。
6.根據權利要求1所述的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料，其特征在于所述的水性流平劑是聚丙烯酸酯、有機硅樹脂、醋酸丁酯纖維素、硝化纖維素或聚乙烯醇縮丁醛中的一種。
7.根據權利要求1所述的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料，其特征在于所述的水性消泡劑是異辛醇，磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁氧乙基酯、硬脂酸、單月桂基丁基硬脂酸酯、二甲基硅油、消泡靈、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁或油酸鉀中的一種。
8.根據權利要求1所述的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料，其特征在于所述的水性增稠劑是氣相二氧化硅、纖維素醚、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮或締合型增稠劑中的一種。
9.根據權利要求2所述的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料，其特征在于所述的成鹽劑是三乙胺、三丙胺、一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺中的一種。
10.根據權利要求2所述的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料，其特征在于所述的多元醇聚合物是聚酯多元醇、二異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯、擴鏈劑是甲基丙二醇、親水性擴鏈劑是二氨基苯甲酸、成鹽劑是三乙醇胺、水性流平劑是有機硅樹脂、水性增稠劑是聚丙烯酸酯、水性消泡劑是磷酸三苯酯。
11.權利要求1所述的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料的制備方法，其特征在于其步驟為1)按重量份比例選取多元醇聚合物1(Γ20份、二異氰酸酯1(Γ20份、擴鏈劑廣4份、親水性擴鏈劑3飛份、成鹽劑2、份、水性流平劑0. 3^3份、水性增稠劑3飛份、水性消泡劑\0.3 3份、去離子水7(Γ100份；2)預聚體的制備在反應瓶中加入二異氰酸酯1(Γ20份和經脫水處理的多元醇聚合物1(Γ20份，升溫至7(T90°C，反應廣3小時，至檢測體系-NCO含量，達到規定值后，降溫至\40 0C ；3)預聚體的擴鏈在反應瓶中緩慢加入親水性擴鏈劑3飛份，升溫至6(T80°C，保溫反應至-NCO含量達到規定值，得到聚氨酯預聚體；4)預聚體的中和對步驟3)得到的聚氨酯預聚體進行降溫，當溫度達到3(T40°C時，加入成鹽劑2、份中和，再加入步驟1)所選取7(Γ100份去離子水中的部分去離子水進行稀釋，并快速攪拌混合，得到中間體；5)乳化將步驟4)剩余的去離子水緩慢加入步驟4)得到的中間體中，同時高速攪拌乳化，在此過程中緩慢加入擴鏈劑廣4份，繼續攪拌0. 5小時，得到外觀為乳白的水性聚氨酯乳液；6)根據最終壓延PVC革用水性樹脂涂刮料產品的性能要求，在步驟5)得到的水性聚氨酯乳液中加入水性流平劑0. 3^3份、水性消泡劑0. 3^3份、水性增稠劑3飛份進行調整，經攪拌、過濾后即得壓延PVC革用水性樹脂涂刮料。
全文摘要
本發明公開了一種壓延PVC革用水性樹脂涂刮料。本發明壓延PVC革用水性樹脂涂刮料由多元醇聚合物、二異氰酸酯、擴鏈劑、親水性擴鏈劑、成鹽劑、水性流平劑、水性增稠劑、水性消泡劑、去離子水按照重量份數配比，經預聚體的制備、預聚體的擴鏈、預聚體的中和及乳化等步驟制備而成。本發明的壓延PVC革用水性樹脂涂刮料可解決涂刮料在PVC革表面的潤濕、鋪展問題，其制備可沿用現有的設備，不會增加生產成本；其用于壓延PVC革的處理效果與相應溶劑型產品表現相當，而且在某些性能上如耐刮性、手感豐滿、質地細膩等方面比傳統溶劑型產品表現效果更優。
文檔編號D06N3/08GK102383308SQ20111024963
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者關仲翔, 張雅勝 申請人:清遠市美樂仕油墨有限公司