一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，含有質量分數12-15%的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、7-9%的二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、1-2%的混合擴鏈劑、0.5-0.6%的終止劑、0.3-0.5%的快速滲透劑OT、0.02-0.04%的催化劑、0.3-0.5%的填料、0.1-0.2%的穩定劑UV-329，其余為有機溶劑。本發明采用混合擴鏈劑、分兩次加入有機溶劑DMF、加入填料CMC等措施，保證了制備的聚氨酯樹脂具有優異的防水透濕性能（耐水壓≥3000mmH2O；透濕≥5000g/m2.24Hr），回彈性、剝離強度好，耐水壓高，手感柔軟、豐滿、細膩。
【專利說明】一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，屬于聚氨酯制 備領域。
【背景技術】
[0002] 隨著人們生活水平的日益提高，功能性服裝面料受到越來越多的關注，包括防水 透氣性、透氣散熱性、保暖御寒性、吸濕排汗性、耐磨抗撕裂性、抗靜電防輻射性、抗菌防臭 防蚊性等。其中防水透氣性織物是指織物在穿著過程中，水在一定壓力下不浸透織物，而人 體散發的汗液等卻能以水蒸氣的形式通過織物傳導到外界，保持穿著者干爽、舒適。
[0003] 人們采用層壓、涂層、高密度織物等技術來改善織物的防水透氣性能，其中織物涂 層技術是最常用的方法之一，最初用于防水透氣織物的涂層有聚氯乙烯、聚乙烯、聚氯丁橡 膠和其它各種合成橡膠等，它們有良好的防水性能，但是透濕透氣性能差，穿著此類服裝活 動時，大量汗液無法以水蒸氣形式排出，在服裝內部形成冷凝水，人體有粘濕、發悶等不舒 適感，因而服用性能有待于進一步提高。
[0004] 而以聚氨酯為原料的薄膜及涂層可巧妙地兼具防水和透氣性這兩個功能，并且保 持其原有的優異性能。聚氨酯樹脂一般由多異氰酸酯、多元醇以及小分子擴鏈劑(如水、小 分子多元醇、多元胺）等為原料合成，具有獨特的嵌段分子結構，可通過調節聚氨酯軟硬段 的成分比例改變其彈性、硬度、親水性等，根據需要設計出性能各異的產品。其制品具有無 可比擬的特性，如：獨特的粘結性、潤濕性、柔韌性、耐磨性、光澤性等。
[0005] 聚氨酯樹脂按加工方式分為濕法樹脂和干法樹脂，干法樹脂又分為面層樹脂和底 層（粘結）樹脂，底層樹脂又分為一液型、二液型和1.5-液型。一液型和二液型樹脂的區 別在于：一液型不需要使用固化劑(架橋劑、交聯劑)，二液型樹脂不能單獨使用，必須配合 使用固化劑，1. 5-液型則是可少量使用架橋劑。濕法樹脂一般只使用DMF作為溶劑，干法樹 脂可使用DMF和甲苯、乙酯、丁酮等有機溶劑。
[0006] 然而，目前國內市場常用的聚氨酯涂層，大多為日本東麗、美國3M、日本三菱等外 企開發，使用成本較高。如日本東麗公司研發的EntrantG-II，由不同密度的雙層PU蜂巢式 薄膜所組成，其透濕度達8000g/m 2. 24Hr，能夠阻隔雨滴的大小從100到500微米（從毛毛 細雨到傾盆大雨）。
【發明內容】
[0007] 本發明針對上述不足，提供一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方 法。
[0008] 本發明通過下述技術方案予以實現：將聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、MDI、部分 DMF溶劑、穩定劑UV-329混合，在75°C反應1-2小時，得到預聚物；向上述預聚物加入混合 擴鏈劑、快速滲透劑0T、催化劑丁基硫醇錫進行反應，再加入剩余的DMF溶劑，85°C反應5-8 小時，加入終止劑丙二醇甲醚終止反應，最后加入填料羧甲基纖維素鈉 CMC，攪拌過濾冷卻。
[0009] 其中，所述的聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇分子量為4000-4500,分子量分布為 1-1. 5。所述的混合擴鏈劑為乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇的混合 物，其中乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4_ 丁二醇的質量比為1:1:0. 5:0. 5。 [0010] 與現有技術相比，本發明的優點是： (1)采用混合擴鏈劑，可改善工藝性能，增加反應物的相容性，合成出來的聚氨酯樹脂 回彈性、剝離強度優異。
[0011] (2)在合成聚氨酯樹脂的過程中分兩次加入有機溶劑二甲基甲酰胺，可以調節成 膜時的微孔數量及大小，從而控制成品的防水透氣性能。
[0012] (3)在合成聚氨酯樹脂的過程中加入填料羧甲基纖維素鈉 CMC，在聚氨酯樹脂固化 后，水洗去除，形成大量的微孔，進一步提高了聚氨酯樹脂的防水透氣性能。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明。
[0014] 實施例1 : 將12g聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(分子量4000,分子量分布l)、7g的MDI、39. 2g的 DMF溶劑、0. lg穩定劑UV-329混合，在75°C反應1小時，得到預聚物；向上述預聚物加入lg 混合擴鏈劑、〇. 5g快速滲透劑0T、0. 02g催化劑丁基硫醇錫進行反應，再加入39. 2g的DMF 溶劑，85°C反應5小時，加入0. 5g終止劑丙二醇甲醚終止反應，最后加入0. 48g填料羧甲基 纖維素鈉 CMC，攪拌過濾冷卻。
[0015] 其中混合擴鏈劑為0. 33g乙二醇、0· 33g的2-甲基-1,3-丙二醇、0. 165g的 1，3- 丁二醇、0. 165g的1，4- 丁二醇混成而成。
[0016] 依據實施例1制備的防水透氣樹脂產品指標如下： 粘度18萬cps/25°C;固含量30% ;100%模量3. 3±0. 5MPa ;斷裂強度彡30 MPa ;伸長率 彡600% ;剝離強度彡5. ON/cm ;耐水壓彡3000mmH20 ;透濕彡5000g/m2. 24Hr。
[0017] 實施例2: 將13g聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇(分子量4000,分子量分布1. 5)、8g的MDI、30. 32g 的DMF溶劑、0. 2g穩定劑UV-329混合，在75°C反應1. 5小時，得到預聚物；向上述預聚物 加入1. 5g混合擴鏈劑、0. 47g快速滲透劑0T、0. 03g催化劑丁基硫醇錫進行反應，再加入 45. 48g的DMF溶劑，85°C反應6小時，加入0. 6g終止劑丙二醇甲醚終止反應，最后加入0. 4g 填料羧甲基纖維素鈉 CMC，攪拌過濾冷卻。
[0018] 其中混合擴鏈劑為0. 5g乙二醇、0. 5g的2-甲基-1，3-丙二醇、0. 25g的1，3- 丁 二醇、0. 25g的1，4- 丁二醇混成而成。
[0019] 實施例3: 將15g聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇(分子量4500,分子量分布1. 5)、9g的MDI、43. 32g 的DMF溶劑、0. 2g穩定劑UV-329混合，在75°C反應2小時，得到預聚物；向上述預聚物加入 2g混合擴鏈劑、0. 5g快速滲透劑0T、0. 04g催化劑丁基硫醇錫進行反應，再加入28. 88g的 DMF溶劑，85°C反應8小時，加入0. 56g終止劑丙二醇甲醚終止反應，最后加入0. 5g填料羧 甲基纖維素鈉 CMC，攪拌過濾冷卻。
[0020] 其中混合擴鏈劑為0. 67g乙二醇、0. 67g的2-甲基-1,3-丙二醇、0. 335g的 1，3- 丁二醇、0. 335g的1，4- 丁二醇混成而成。
[0021] 顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對 本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可 以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發 明的技術方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。
【權利要求】
1. 一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特征在于：含有質量分數 12-15%的聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、7-9%的二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、l-2%的混合 擴鏈劑、〇. 5-0. 6%的終止劑、0. 3-0. 5%的快速滲透劑0T、0. 02-0. 04%的催化劑、0. 3-0. 5%的 填料、0. 1-0. 2%的穩定劑UV-329,其余為有機溶劑，制備步驟如下： 將聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、MDI、40-60%的DMF溶劑、穩定劑UV-329混合，在75°C 反應1-2小時，得到預聚物；向上述預聚物加入混合擴鏈劑、快速滲透劑OT、催化劑進行反 應，再加入剩余的DMF溶劑，85°C反應5-8小時，加入終止劑終止反應，最后加入填料，攪拌 過濾冷卻。
2. 根據權利要求1所述的一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特 征在于，所述的聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇分子量為4000-4500,分子量分布為1-1. 5。
3. 根據權利要求1所述的一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特 征在于，所述的MDI官能度為2. 0。
4. 根據權利要求1所述的一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法， 其特征在于，所述的混合擴鏈劑為乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二 醇的混合物，其中乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇的質量比為 1:1:0. 5:0.5〇
5. 根據權利要求1所述的一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特 征在于，所述的終止劑為丙二醇甲醚。
6. 根據權利要求1所述的一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特 征在于，所述的催化劑為丁基硫醇錫。
7. 根據權利要求1所述的一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特 征在于，所述的填料為羧甲基纖維素鈉 CMC。
8. 根據權利要求1所述的一種軟質濕法防水透氣透濕聚氨酯樹脂及其制備方法，其特 征在于，所述的有機溶劑為二甲基甲酰胺。
【文檔編號】C08G18/42GK104151522SQ201410381030
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月5日 優先權日:2014年8月5日
【發明者】林澤兵, 李向明 申請人:蘇州巨聯科技有限公司