海默生Hydramotion在線粘度計在PU粘結劑樹脂行業應用

合成革用PU粘結劑樹脂的制造方法

這種合成革用PU粘結劑樹脂的制造方法包括以下步驟:

(i)將AA(己二酸)和MPD (2-甲基_1,3_丙二醇)加熱進行酯化縮聚反應,反應至酸價彡25mgK0H/g時,抽真空,除去剩余的水,降低酸價;反應至酸價彡2. 5mgK0H/g時,加大真空度繼續反應制得羥基封端的MPD型多元醇;[0009] (ii)將⑴步制得的MPD型多元醇和擴鏈劑MPD混合,加入DMF (二甲基甲酰胺), 攪拌均勻后,再加入MDI (4,4′ – 二苯基甲烷二異氰酸酯),加熱反應聚合,生成聚氨酯,再在其中加入DMF和MEK (甲乙酮),調整粘度至6?12 X IO4HiPa · s/25°C。

這種合成革用PU粘結劑樹脂的制造方法中,多元醇使用了 MPD型多元醇,擴鏈劑也單獨使用了 MPD,由于MPD單體帶有一個甲基,可有效的降低分子的結晶性,提高和基材的粘結力。用這種方法制成的粘結劑樹脂為介于一液型和二液型之間的一液半型PU粘結劑,具有連接強度高、可即剝離、可熱干貼、樹脂通透性好等優點。

具體實施方式

這種合成革用PU粘結劑樹脂的制造方法為:
⑴將AA和MPD加熱進行酯化縮聚反應,反應至酸價彡25mgK0H/g時,開始抽真空 (I段),除去剩余的水,降低酸價;反應至酸價彡2. 5mgK0H/g時,加大真空度(II段),繼續反應至酸價和分子量控制在一定范圍內,即制得羥基封端的MPD型多元醇。此步中MPD的投料量可以為理論值(以質量計)的1. 05?1. 15倍;多元醇最終的酸價可控制在0. 1? 0. 8mgK0H/g的范圍內;多元醇最終的分子量可控制在1000?4000的范圍內。

(ii)將(i)步制得的MPD型多元醇和擴鏈劑MPD混合,加入DMF,攪拌均勻后, 再加入MDI,加熱反應、聚合,生成聚氨酯,再在其中加入DMF和MEK,調整粘度至6? 12XlO4mPa · s/25°C。此步中MDI的投入量的mol數可以為多元醇和MPD的mol數之和的 1?1.05倍,多元醇與擴鏈劑的質量比可以控制在12. 5 : 1?25 : 1。溶劑中DMF與MEK 的質量比可以在2:1至9:1的范圍內選取。
這種合成革用PU粘結劑樹脂的制造方法中,⑴步的反應溫度控制在210? 230°C, (ii)步的反應溫度控制在75?85°C。

用這種合成革用PU粘結劑樹脂的制造方法所制得的粘結劑樹脂,粘度在6? 12XlO4mPa ·8/25?,固含量在50%?70%內,當溫度彡_5°C時,樹脂為無色或淺黃色透明液體,為一種介于一液型和二液型之間的一液半型PU粘結劑。在制革過程中使用時,在樹脂中加入4%?10%的架橋劑,在生產線的烘箱中完成架橋后,即可進行革與離型紙的即剝離。用該PU粘結劑樹脂制成的合成革,手感飽滿,彈性好,粘結強度高,不存在離型紙的周轉和高溫熟化傷紙等問題,除可用于一般合成革外,還特別適用于超細纖維革、鏡面后貼革等高檔合成革產品的生產。

這種合成革用PU粘結劑樹脂的制造方法的具體操作過程為:

(i)先制備MPD型多元醇,設計多元醇的分子量可在1000?4000的范圍內選取。 先根據要求的分子量計算出AA和MPD的理論質量,MPD投料量在理論值的1. 05?1. 15的范圍內選取,在210?230°C反應至酸價彡25mgK0H/g時,開始抽真空(I段),除去剩余的水,降低酸價;反應至酸價< 2. 5mgK0H/g時,加大真空度(II段),繼續反應至酸價控制在 0. 1?0. 8mgK0H/g的范圍內;多元醇最終的分子量可控制在設計分子量士50的范圍內。

(ii)用上步制得的MPD型多元醇制造聚氨酯樹脂:MPD型多元醇和MPD擴鏈劑的量按質量比在12. 5 : 1?25 : 1的范圍內選取;由羥基和異氰酸酯基摩爾比為1 : 1計算出理論的MDI投料量;固含量在50%?70%范圍內選取;溶劑中DMF與MEK的質量比可在 2 : 1至9 : 1的范圍內選取。先投入一定質量的DMF和設計質量的MPD型多元醇和MPD擴鏈劑,攪拌均勻后,再分次投入MDI的理論量,在75?85°C反應起粘,當異氰酸酯基反應充分后,添加少量MDI使粘度繼續上升,同時根據粘度情況分次投入剩余的DMF和MEK,并最終調至粘度在6?12X 104mPa · s/25°C,固含量控制在設計固含量士 1%。

實施例1 :

⑴制備分子量為1000 士 50的MPD型多元醇:
取AA500克,MPD432. 4克(為理論值的1. 15倍),在210°C反應5小時,酸價達到 18K0H/g,開始抽真空,1. 5小時后,酸價達到1. 35K0H/g,加大真空度繼續反應30分鐘,酸價達到0. 25K0H/g,得到MPD型多元醇639. 8克(理論值為752. 7克)。測定羥值為110. 84, 最終的分子量為1010。

(ii)聚合反應
按(i)步所得的多元醇360克預備擴鏈劑MPD18克(1/20),MDI143克,溶劑DMF201 克,MEK22. 3克,(固含量控制在70士 1%,溶劑中DMF與MEK的質量比為9 :1)

先將150克DMF與多元醇和MPD混合均勻,然后將140克MDI分三次投入,在75? 85°C反應起粘,反應3小時,粘度停止上升,再分3次添加MDI,每次添加1克,使粘度繼續上升,反應3小時,粘度上升到4萬cps/75°C時,加入51克DMF降粘,繼續反應1小時,粘度再上升到3萬cps/75°C,加入MEK,反應30分鐘,調至粘度為IOX 104mPa · s/25°C,最終得到產品744. 3克,固含量為70%。

實施例2 :

取AA500克,MPD404. 7克(為理論值的1. 15倍),在210°C反應5小時,酸價達到 19K0H/g,開始抽真空,1. 5小時后,酸價達到1. 42K0H/g,加大真空度繼續反應1小時,酸價達到0. 28K0H/g,得到MPD型多元醇612. 1克(理論值為728. 7克)。測定羥值為73. 83,最終的分子量為1517。

(ii)聚合反應:
按⑴步所得的多元醇390克預備擴鏈劑MPD15. 6克(1/25),MDIllL 3克,溶劑 DMF222. 6克,MEK55. 7克,(固含量控制在65士 1%,溶劑中DMF與MEK的質量比為4 : 1)。

先將150克DMF與多元醇和MPD混合均勻,然后將108. 3克MDI分三次投入,在 75?85°C反應起粘,反應3小時,粘度停止上升,再分2次添加MDI,每次添加1. 5克,使粘度繼續上升,反應4小時,粘度上升到5萬cps/75°C時,加入72. 6克DMF降粘,繼續反應1 小時,粘度再上升到3萬cps/75°C,加入MEK,反應30分鐘,調至粘度為8 X 104mPa -s/25°C, 最終得到產品795. 2克,固含量為65%。

實施例3:

(i)制備分子量為2000的MPD型多元醇:
取AA500克,MPD374. 5克(為理論值的1. 1倍),在215°C反應6小時,酸價達到 21. ^(OH/g,開始抽真空,4小時后,酸價達到1. 9K0H/g,加大真空度繼續反應2小時,酸價達到0. 42K0H/g,得到MPD型多元醇595. 3克(理論值為717. 2克)。測定羥值為56. 43,最終的分子量為1985。

(ii)聚合反應:
按⑴步所得的360克MPD型多元醇預備擴鏈劑MPD 20克(1/18),MDI100. 6克,溶劑DMM67克,MEK53. 4克,(固含量控制在60士 1%,溶劑中DMF與MEK的質量比為5 : 1)。

先將180克DMF與多元醇和MPD混合均勻,然后將97. 6克MDI分三次投入,在75? 85°C反應起粘,反應3小時,粘度停止上升,再分3次添加MDI,每次添加1克,使粘度繼續上升,反應3分鐘,粘度上升到5萬cps/75°C時,加入87克DMF降粘,繼續反應1. 5小時,粘度再上升到4萬cps/75°C,加入MEK,反應30分鐘,調至粘度為12 X 104mPa · s/25°C,最終得到產品801克,固含量為60%。

實施例4 :

(i)制備分子量為2000的MPD型多元醇:
取AA500克,MPD374. 5克(為理論值的1. 1倍),在215°C反應6小時,酸價達到 21. ^(OH/g,開始抽真空,4小時后,酸價達到1. 9K0H/g,加大真空度繼續反應2小時,酸價達到0. 42K0H/g,得到MPD型多元醇595. 3克(理論值為717. 2克)。測定羥值為56. 43,最終的分子量為1985。

(ii)聚合反應:
按(i)步所得的300克MPD型多元醇預備擴鏈劑MPD24克(1/12. 5),MDI104. 2 克,溶劑DMF321. 1克,MEK107. 1克,(固含量控制在50士 1 %,溶劑中DMF與MEK的質量比為 3 : 1)。

先將200克DMF與多元醇和MPD混合均勻,然后將100. 2克MDI分三次投入,在 75?85°C反應起粘,反應4小時,粘度停止上升,再分4次添加MDI,每次添加1克,使粘度繼續上升,反應4小時,粘度上升到8萬cps/75°C時,加入121. 1克DMF降粘,繼續反應2小時,粘度再上升到6萬cps/75°C,加入MEK,反應30分鐘,調至粘度為7X 104mPa · s/25°C, 最終得到產品856. 4克,固含量為50%。

實施例5 :

(i)制備分子量為2500的MPD型多元醇:
取AA500克,MPD367. 2克(為理論值的1. 1倍),在220°C反應7小時,酸價達到20. ΙΟΗ/g,開始抽真空,4小時后,酸價達到1. 78K0H/g,加大真空度繼續反應2小時,酸價達到0. 36K0H/g,得到MPD型多元醇582. 6克(理論值為710. 5克)。測定羥值為45. 12,最終的分子量為對82。

(ii)聚合反應:
按(i)步所得的400克MPD型多元醇預備擴鏈劑MPD20克(1/20),MDI98. 6克,溶劑DMFM8. 3克,MEK31克(固含量控制在65士 1%,溶劑中DMF與MEK的質量比為8 : 1)。

先將160克DMF與多元醇和MPD混合均勻,然后將95. 6克MDI分三次投入,在75? 85°C反應起粘,反應3小時,粘度停止上升,再分3次添加MDI,每次添加1克,使粘度繼續上升,反應3小時,粘度上升到5萬cps/75°C時,加入88. 3克DMF降粘,繼續反應1小時,粘度再上升到3萬cps/75°C,加入MEK,反應30分鐘,調至粘度為IlX 104mPa · s/25°C,最終得到產品797. 9克,固含量為65%。

實施例6 :

(i)制備分子量為3000的MPD型多元醇:
取AA500克,MPD355. 8克(為理論值的1. 08倍),在220°C反應7小時,酸價達到21. lOH/g,開始抽真空,4小時后,酸價達到1. 98K0H/g,加大真空度繼續反應3小時,酸價達到0. 34K0H/g,得到MPD型多元醇579克(理論值為706. 1克)。測定羥值為37. 06,最終的分子量為3022。

(ii)聚合反應:
按(i)步所得的360克MPD型多元醇預備擴鏈劑MPD20克(1/18),MDI89. 8克,溶劑DMM68. 5克,MEK44. 7克,(固含量控制在60士 1%,溶劑中DMF與MEK的質量比為6 : 1)。

先將180克DMF與多元醇和MPD混合均勻,然后將85. 6克MDI分三次投入,在75? 85°C反應起粘,反應3小時,粘度停止上升,再分3次添加MDI,每次添加1. 4克,使粘度繼續上升,反應4小時,粘度上升到5萬cps/75°C時,加入88. 5克DMF降粘,繼續反應1小時,粘度再上升到3萬cps/75°C,加入MEK,反應30分鐘,調至粘度為9. 5 X 104mPa -s/25°C,最終得到產品783克,固含量為60%。

實施例7 :

(i)制備分子量為3500的MPD型多元醇:
取AA500克,MPD352. 4克(為理論值的1. 08倍),在225°C反應8小時,酸價達到 20. ΙΟΗ/g,開始抽真空,5小時后,酸價達到2. 06K0H/g,加大真空度繼續反應4小時,酸價達到0. 39K0H/g,得到MPD型多元醇569. 4克(理論值為703. 0克)。測定羥值為31. 86,最終的分子量為3515。

(ii)聚合反應:
按⑴步所得的350克MPD型多元醇預備擴鏈劑MPD17. 5克(1/20),MDI77. 2克, 溶劑DMF272.8克,MEK91克,(固含量控制在55 士 1%,溶劑中DMF與MEK的質量比為3 : 1)。

先將200克DMF與多元醇和MPD混合均勻,然后將73. 6克MDI分三次投入,在75? 85°C反應起粘,反應3小時,粘度停止上升,再分3次添加MDI,每次添加1. 2克,使粘度繼續上升,反應4小時,粘度上升到5萬cps/75°C時,加入72. 8克DMF降粘,繼續反應2小時,粘度再上升到4萬cps/75°C,加入MEK,反應30分鐘,調至粘度為8 X 104mPa -s/25°C,最終得到產品808. 5克,固含量為55%。

實施例8:

(i)制備分子量為4000的MPD型多元醇:
取AA500克,MPD340. 2克(為理論值的1. 05倍),在230°C反應8小時,酸價達到 19. ΙΟΗ/g,開始抽真空,6小時后,酸價達到1. 95K0H/g,加大真空度繼續反應4小時,酸價達到0. 33K0H/g,得到MPD型多元醇560. 6克(理論值為700. 7克)。測定羥值為27. 92,最終的分子量為4012。

(ii)聚合反應:
按(i)步所得的320克MPD型多元醇預備擴鏈劑MPD 16克(V20),MDI67. 4克, 溶劑DMM68. 9克,MEK134. 5克,(固含量控制在50士 1%,溶劑中DMF與MEK的質量比為 2:1)。

先將180克DMF與多元醇和MPD混合均勻,然后將64. 4克MDI分三次投入,在75? 85°C反應起粘,反應4小時,粘度停止上升,再分3次添加MDI,每次添加1克,使粘度繼續上升,粘度上升到5萬cps/75°C時,加入88. 9克DMF降粘,繼續反應3小時,粘度再上升到 5萬cps/75°C時,加入MEK,反應30分鐘,調至粘度為7. 5 XlO4mPa · s/25°C,最終得到產品 806. 8克,固含量為50%。[0067] 用這種合成革用PU粘結劑樹脂的制造方法制成的粘結劑樹脂具有架橋速度快、 樹脂透明性好、不易結塊,軟化點低、熱干貼強度高、可即剝離等特點。其中實施例4、7、8所得的產品特別適用于鏡面后貼革等高檔合成革產品,實施例1、2、3、5、6所得的產品特別適用于貼合表面不平整的超細纖維等高檔合成革產品。

海默生Hydramotion在線粘度計在PU粘結劑樹脂行業應用:

XL系列粘度計技術參數:


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