CN118126278B - 一种妥尔油基聚氨酯合成革及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种妥尔油基聚氨酯合成革及其制备方法和应用，所述妥尔油基聚氨酯合成革的制备原料包括妥尔油基多元醇、异氰酸酯、第一催化剂、阻燃剂和柔软剂，并限定所述妥尔油基多元醇的制备原料包括环氧化妥尔油脂肪酸、小分子醇和第二催化剂，以及所述环氧化妥尔油脂肪酸的制备原料包括妥尔油脂肪酸、乙酸、离子交换树脂和氧化剂；通过选择妥尔油基多元醇与异氰酸酯进行搭配，并限定所述妥尔油基多元醇的制备原料，使得到的聚氨酯合成革兼具优异的耐磨性能、耐溶剂性能和阻燃性能，同时还具有机械强度高、剥离强度高、手感柔软以及成本低的优点，可以作为床单革或座椅革。

Description

一种妥尔油基聚氨酯合成革及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种妥尔油基聚氨酯合成革及其制备方法和应用。

背景技术

随着环保和可持续发展理念的不断加深，人们逐渐意识到生物基材料对发展绿色循环和脱碳经济至关重要。目前，工业中使用的化石能源的原材料是不可持续的，而自然资源的原材料实际上具有无限的可再生性，进而在可持续性发展方面，生物基原料被认为是适合循环经济发展的模式，也是减少碳足迹的一种方式。

聚氨酯树脂被广泛应用于制备高性能材料，如合成革、泡沫、涂料、弹性体、粘合剂及密封剂等。以植物油为原料制备的多元醇用来替代石化能源为基础的多元醇，显示了一个更绿色环保、可持续发展的方向。CN117362614A公开了一种生物基低聚物多元醇及生物基无溶剂聚氨酯树脂，所述生物基低聚物多元醇由生物基聚醚多元醇20~30份、生物基小分子二元醇30~90份、生物基2,5-呋喃二甲酸100~150份和钛酸四异丁酯0.02~0.04份按照质量份制备而成；该生物基低聚物多元醇结构中含有刚性强的呋喃和酯基以及低温柔韧性佳的醚基，尤其是呋喃结构的存在，保证了后续用于生物基无溶剂聚氨酯中使得其具有良好的低温柔韧性及力学性能；通过该生物基低聚物多元醇制得的组分A和组分B，从而制得生物基无溶剂聚氨酯合成革，具有优异的剥离强度、低温曲挠性能和耐黄变性能。CN115850645A公开了一种合成革用高生物基含量的水性聚氨酯分散液及其制备方法，该水性聚氨酯分散液由以下质量份的组分制备而成：10.0~15.0份生物基异氰酸酯、20.0~30.0份生物基聚乳酸多元醇、1.0~2.5份生物基扩链剂、0.5~1.0份环保催化剂、0.5~1.0份生物基抗氧化剂、1.0~2.5份中和剂、0.5~3.0份后扩链剂、75.0~100.0份去离子水；该发明以生物基聚乳酸多元醇侧链中的羧基为亲水基团，采用自乳化法制备高生物基含量的水性聚氨酯分散液。

经研究发现，制备生物基材料最合适的原料之一是脂肪酸，这种脂肪酸以甘油三酯的形式存在于植物中，粗妥尔油中含有脂肪酸、松香酸及其他残留物，蒸馏分离粗松香酸可以得到大约95%以上的妥尔油脂肪酸，妥尔油脂肪酸具有很高的不饱和含量，这使得碳碳双键相对容易转化为更有用的官能团，不饱和化合物中很容易引入羟基，进而可以通过缩聚反应生产聚氨酯所必须的化合物多元醇。目前已经有众多研究者们研究了多种从植物油中提取多元醇的方法，包括但不限于：环氧化法和氧环开环法、氢甲酰化和氢化、臭氧分解、空气氧化以及光化学环氧化等，但是几乎所有发表的关于植物油合成多元醇的报道都集中在低或中官能度多元醇的合成上，导致所提取得到的植物油多元醇进一步制备得到的聚氨酯树脂的耐溶剂、耐磨性及机械性较差，难以作为床单革或座椅革使用。

因此，针对上述技术问题，急需开发一种兼具优异耐磨性、耐溶剂性和机械性能的妥尔油基聚氨酯合成革。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种妥尔油基聚氨酯合成革及其制备方法和应用，所述妥尔油基聚氨酯合成革具有良好的耐磨性、阻燃性、耐溶剂性及较高的机械强度，可以作为床单革或座椅革，能有效避免现有床单革或座椅革的表皮容易出现磨损以及被多次酒精擦拭后出现擦破的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种妥尔油基聚氨酯合成革，所述妥尔油基聚氨酯合成革的制备原料包括妥尔油基多元醇、异氰酸酯、第一催化剂、阻燃剂和柔软剂；

所述妥尔油基多元醇的制备原料包括环氧化妥尔油脂肪酸、小分子醇和第二催化剂；

所述环氧化妥尔油脂肪酸的制备原料包括妥尔油脂肪酸、乙酸、离子交换树脂和氧化剂。

具体而言，本发明通过选择妥尔油基多元醇与异氰酸酯进行搭配，并限定所述妥尔油基多元醇的制备原料，使得到的妥尔油基聚氨酯合成革具有优异的耐磨性，被污染后经多次擦拭表皮也不容易被擦破，还具有优异的耐溶剂性，使用酒精进行消毒时，不容易被腐蚀，同时还具有较高的机械强度、优异的阻燃性能、手感柔软以及成本低的优点，可以作为床单革或座椅革加以应用。

优选地，所述妥尔油基聚氨酯合成革的制备原料按照重量份包括如下组分：

妥尔油基多元醇60~70重量份；

异氰酸酯25~35重量份；

第一催化剂0.001~0.004重量份；

阻燃剂0.5~2重量份；

柔软剂0.5~2重量份。

其中，所述妥尔油基聚氨酯合成革的制备原料中妥尔油基多元醇的含量为60~70重量份，例如60重量份、62重量份、64重量份、66重量份、68重量份或70重量份等。

所述妥尔油基聚氨酯合成革的制备原料中异氰酸酯的含量为25~35重量份，例如25重量份、27重量份、29重量份、31重量份、33重量份或35重量份等。

所述妥尔油基聚氨酯合成革的制备原料中第一催化剂的含量为0.001~0.004重量份，例如0.001重量份、0.002重量份、0.003重量份或0.004重量份等。

所述妥尔油基聚氨酯合成革的制备原料中阻燃剂的含量为0.5~2重量份，例如0.5重量份、1重量份、1.5重量份或2重量份等。

所述妥尔油基聚氨酯合成革的制备原料中柔软剂的含量为0.5~2重量份，例如0.5重量份、1重量份、1.5重量份或2重量份等。

优选地，所述妥尔油基多元醇的羟值为54~58 mg KOH/g，例如54 mg KOH/g、55 mgKOH/g、56 mg KOH/g、57 mg KOH/g或58 mg KOH/g等。

优选地，所述妥尔油基多元醇的酸值≤5 mg KOH/g，例如5 mg KOH/g、4 mg KOH/g、3 mg KOH/g、2 mg KOH/g或1 mg KOH/g等；如果所述妥尔油基多元醇的酸值＞5 mg KOH/g，则会导致后续制备聚氨酯合成革的过程中副反应较多，影响最终得到的合成革的性能。

在本发明中，对所述异氰酸酯、第一催化剂、阻燃剂和柔软剂的具体种类不做特殊限制，选择本领域常规材料即可，但是为了使得到的妥尔油基聚氨酯合成革兼具最优异的耐磨性、耐溶剂性和机械性能，做出如下优选限定：

优选地，所述异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或三甲基己二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述催化剂优选为辛酸亚锡、羧酸铋或二月桂酸二丁基锡中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述阻燃剂优选为三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝或磷酸三酯中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述柔软剂优选为氨基改性硅油、十八醇酯磺酸钠或失水山梨醇及十八胺中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述妥尔油基多元醇的制备原料按照重量份包括如下组分：

环氧化妥尔油脂肪酸45~53重量份；

小分子醇48~52重量份；

第二催化剂0.02~0.08重量份。

其中，所述妥尔油基多元醇的制备原料中环氧化妥尔油脂肪酸的含量为45~53重量份，例如45重量份、47重量份、49重量份、51重量份或53重量份等。

所述妥尔油基多元醇的制备原料中小分子醇的含量为48~52重量份，例如48重量份、49重量份、50重量份、51重量份或52重量份等。

所述妥尔油基多元醇的制备原料中第二催化剂的含量为0.02~0.08重量份，例如0.02重量份、0.03重量份、0.04重量份、0.05重量份、0.06重量份、0.07重量份或0.08重量份等。

优选地，所述小分子醇包括二乙二醇、三羟甲基丙烷、二乙醇胺或甲基丙二醇中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述第二催化剂包括高氯酸锂。

优选地，所述环氧化妥尔油脂肪酸的制备原料按照重量份包括如下组分：

妥尔油脂肪酸38~48重量份；

乙酸6~10重量份；

离子交换树脂6~11重量份；

氧化剂34~43重量份。

其中，所述环氧化妥尔油脂肪酸的制备原料中妥尔油脂肪酸的含量为38~48重量份，例如38重量份、40重量份、42重量份、44重量份、46重量份或48重量份等。

所述环氧化妥尔油脂肪酸的制备原料中乙酸的含量为6~10重量份，例如6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或10重量份等。

所述环氧化妥尔油脂肪酸的制备原料中离子交换树脂的含量为6~11重量份，例如6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份或11重量份等。

所述环氧化妥尔油脂肪酸的制备原料中氧化剂的含量为34~43重量份，例如34重量份、36重量份、38重量份、40重量份、42重量份或43重量份等。

优选地，所述氧化剂包括质量百分含量为30~40%（例如30%、32%、34%、36%、38%或40%等）的过氧化氢水溶液。

优选地，所述离子交换树脂包括阴离子交换树脂和/或阳离子交换树脂。

第二方面，本发明提供一种如第一方面所述妥尔油基聚氨酯合成革的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

（1）将妥尔油脂肪酸、乙酸和离子交换树脂进行混合，加入氧化剂进行反应，分液，得到环氧化妥尔油脂肪酸；

（2）将小分子醇和第二催化剂进行混合，加入步骤（1）得到的环氧化妥尔油脂肪酸进行反应，并通入氮气吹扫降低酸值，得到妥尔油基多元醇；

（3）将步骤（2）得到的妥尔油基多元醇、第一催化剂、阻燃剂和柔软剂进行混合，加入异氰酸酯进行反应，得到所述妥尔油基聚氨酯树脂；

（4）将步骤（3）得到的妥尔油基聚氨酯树脂涂覆在离型膜上，干燥，得到所述妥尔油基聚氨酯合成革。

在上述制备方法中，步骤（1）中的妥尔油脂肪酸进行了环氧化反应，进而得到了环氧化妥尔油脂肪酸；步骤（2）中的环氧化妥尔油脂肪酸中的环氧基团可以和小分子醇中的羟基进行反应，形成新的羟基，进而提高妥尔油基多元醇的官能度；步骤（3）中将所得妥尔油基多元醇和异氰酸酯进行反应，即可得到聚氨酯树脂；最后在步骤（4）将所得聚氨酯树脂涂覆在离型膜上，得到所述妥尔油基聚氨酯合成革，使用时需要将离型膜去除。

在本发明中，为了使得到的妥尔油基聚氨酯合成革的综合性能最优，优选地，上述步骤（1）具体包括：将妥尔油脂肪酸、乙酸和离子交换树脂在30~40℃（例如30℃、35℃或40℃等）的恒温水浴下进行混合，滴加温度为35~40℃（例如35℃、36℃、37℃、38℃、39℃或40℃等）的氧化剂，滴加时间为30~60 min（例如30 min、35 min、40 min、45 min、50 min、55min或60 min等），控制温度低于60℃（例如59℃、58℃、57℃、56℃或55℃等）下反应6~10 h（例如6 h、7 h、8 h、9 h或10 h等），将反应液倒入分液漏斗，加入40~60℃（例如40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等）的温水洗涤4~8次（例如4次、5次、6次、7次或8次等），使用旋转真空蒸发器除去残留的水分，得到红色的环氧化妥尔油脂肪酸。

在本发明中，为了使得到的妥尔油基聚氨酯合成革的综合性能最优，优选地，上述步骤（2）具体包括：将小分子醇和催化剂进行混合，升温至110~130℃（例如110℃、115℃、120℃、125℃或130℃等），滴加环氧化妥尔油脂肪酸，滴加时间为20~40 min（例如20 min、25 min、30 min、35 min或40 min等），滴加完成后保温搅拌1~3 h（例如1 h、1.5 h、2 h、2.5h或3 h等），再次升温至160~200℃（例如160℃、170℃、180℃、190℃或200℃等）下反应5~10h（例如5 h、6 h、7 h、8 h、9 h或10 h等），并通入氮气吹扫降低酸值，即可得到所述妥尔油基多元醇。

优选地，步骤（3）所述混合在搅拌的条件下进行，进一步优选为在转速为800~1000rpm（例如800 rpm、850 rpm、900 rpm、950 rpm或1000 rpm等）的搅拌条件下进行。

优选地，步骤（3）所述混合的时间为5~10 min，例如5 min、6 min、7 min、8 min、9min或10 min等。

优选地，步骤（3）所述反应在搅拌的条件下进行，进一步优选为在转速为800~1000rpm（例如800 rpm、850 rpm、900 rpm、950 rpm或1000 rpm等）的搅拌条件下进行。

优选地，步骤（3）所述反应的时间为15~30 s，例如15 s、17 s、19 s、21 s、25 s或30 s等。

优选地，步骤（4）所述涂覆的厚度为1~2 mm，例如1 mm、1.3 mm、1.6 mm、1.9 mm或2mm等。

优选地，步骤（4）所述干燥固化的温度为90~130℃，例如90℃、100℃、110℃、120℃或130℃等。

第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的妥尔油基聚氨酯合成革的应用，所述应用包括作为床单革或座椅革。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明提供的妥尔油基聚氨酯合成革具有优异的耐磨性，经多次污染擦拭后，也不容易出现表皮擦破以及磨损的问题；

（2）本发明提供的妥尔油基聚氨酯合成革还具有优异的耐溶剂性和阻燃性，手感柔软，不易被酒精等有机溶剂腐蚀；

（3）本发明提供的妥尔油基聚氨酯合成革的制备方法工艺简单，成本及能耗低，具有良好的应用前景，适合作为床单革或座椅革。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

如无特殊说明，本发明以下具体实施方式中涉及到的原料均为本领域常规材料，均可通过市售购买得到。

实施例1

一种妥尔油基聚氨酯合成革，其制备方法包括如下步骤：

（1）将38重量份妥尔油脂肪酸（天津中和盛泰化工有限公司、NEUF3033）、6重量份乙酸及6重量份阴离子交换树脂（苏州唐润环保科技有限公司、D301）加入反应瓶中，反应瓶口连接有机械搅拌器、热电偶及回流冷凝器，再将反应瓶放入30℃恒温水浴中，搅拌均匀；将34重量份质量分数为30%的过氧化氢水溶液倒入滴管中，再将滴管置于反应瓶上，当反应瓶内温度达到35℃时开始滴加滴加过氧化氢水溶液，控制滴加时间为60 min，滴加时反应瓶内由于发生反应温度会升高，需要控制反应瓶的温度不超过60℃，滴完过氧化氢水溶液后继续搅拌反应6 h，将反应后的混合物倒入分液漏斗中，用40℃温水洗涤8次，最后使用旋转真空蒸发器除去混合物中残留的水分，得到红色的环氧化妥尔油脂肪酸；

（2）将48重量份二乙二醇和0.08重量份高氯酸锂投入反应瓶中，在反应瓶口连接冷凝器、氮气吹扫管、搅拌器及热电偶，将反应瓶放入油浴中，升温至130℃后，滴加上述45重量份步骤（1）得到的环氧化妥尔油脂肪酸，20 min内滴完，滴完后继续在130℃保温搅拌3h，然后提高反应温度至200℃继续反应10 h，并通入氮气吹扫降低酸值，得到酸值在5 mgKOH/g以下，羟值约为56 mg KOH/g的妥尔油基多元醇；

（3）将60重量份步骤（2）得到的妥尔油基多元醇、0.001重量份辛酸亚锡、0.5重量份三氧化二锑及0.5重量份氨基改性硅油（斯洛克、Silok-8525N）在转速为800 rpm的搅拌条件下混合10 min，加入25重量份异氟尔酮二异氰酸酯在800 rpm的搅拌条件下反应30 s，得到妥尔油基聚氨酯树脂；

（4）将步骤（3）得到的妥尔油基聚氨酯树脂涂敷在离型纸表面，涂覆厚度为1 mm，然后放入90℃烘箱中烘干，得到所述妥尔油基聚氨酯合成革。

实施例2

一种妥尔油基聚氨酯合成革，其制备方法包括如下步骤：

（1）将43重量份妥尔油脂肪酸（天津中和盛泰化工有限公司、NEUF3033）、8重量份乙酸及8重量份阳离子交换树脂（苏州唐润环保科技有限公司、001*7）加入反应瓶中，反应瓶口连接有机械搅拌器、热电偶及回流冷凝器，再将反应瓶放入35℃恒温水浴中，搅拌均匀；将38重量份质量分数为35%的过氧化氢水溶液倒入滴管中，并将滴管置于反应瓶上，当反应瓶内温度达到37℃时开始滴加过氧化氢水溶液，控制滴加时间为45 min，滴加时反应瓶内由于发生反应温度会升高，滴加时反应瓶内的温度不超过60℃，滴完过氧化氢水溶液后继续搅拌反应8 h，将反应后的混合物倒入分液漏斗中，用50℃温水洗涤6次，最后使用旋转真空蒸发器除去混合物中残留的水分，得到红色的环氧化妥尔油脂肪酸；

（2）将50重量份三羟甲基丙烷和0.05重量份高氯酸锂投入反应瓶中，在反应瓶口连接冷凝器、氮气吹扫管、搅拌器及热电偶，将反应瓶放入油浴中，升温至120℃后，滴加上述49重量份步骤（1）得到的环氧化妥尔油脂肪酸，30 min内滴完，滴完后继续在120℃保温搅拌2 h，然后提高反应温度至200℃继续反应8 h，并通入氮气吹扫降低酸值，得到酸值在5mg KOH/g以下，羟值约为56 mg KOH/g的妥尔油基多元醇；

（3）将65重量份步骤（2）得到的妥尔油基多元醇、0.002重量份二月桂酸二丁基锡、1重量份磷酸三酯（山东华药生物科技有限公司、TCPP）及1重量份十八醇酯磺酸钠在转速为900 rpm的搅拌条件下混合8 min，加入30重量份甲苯二异氰酸酯在900 rpm的搅拌条件下反应20 s，得到妥尔油基聚氨酯树脂；

（4）将步骤（3）得到的妥尔油基聚氨酯树脂涂敷在离型纸表面，涂覆厚度为1.5mm，然后放入110℃烘箱中烘干，得到所述妥尔油基聚氨酯合成革。

实施例3

一种妥尔油基聚氨酯合成革，其制备方法包括如下步骤：

（1）将48重量份妥尔油脂肪酸（天津中和盛泰化工有限公司、NEUF3033）、10重量份乙酸及11重量份阳离子交换树脂（苏州唐润环保科技有限公司、001*7）加入反应瓶中，反应瓶口连接有机械搅拌器、热电偶及回流冷凝器，再将反应瓶放入40℃恒温水浴中，搅拌均匀；将43重量份浓度为40%的过氧化氢水溶液倒入滴管中，并将滴管置于反应瓶上，当反应瓶内温度达到40℃时开始滴加过氧化氢水溶液，控制滴加时间为30 min，滴加时反应瓶内由于发生反应温度会升高，滴加时反应瓶内的温度不超过60℃，滴完过氧化氢水溶液后继续搅拌反应10 h，将反应后的混合物倒入分液漏斗中，用60℃温水洗涤4次，最后使用旋转真空蒸发器除去混合物中残留的水分，得到红色的环氧化妥尔油脂肪酸；

（2）将52重量份二乙醇胺和0.02重量份高氯酸锂投入反应瓶中，在反应瓶口连接冷凝器、氮气吹扫管、搅拌器及热电偶，将反应瓶放入油浴中，升温至110℃后，滴加上述53重量份步骤（1）得到的环氧化妥尔油脂肪酸，40 min内滴完，滴完后继续在110℃保温搅拌1h，然后提高反应温度至160℃继续反应5 h，并通入氮气吹扫降低酸值，得到酸值为5mgKOH/g以下，羟值约为56 mg KOH/g的妥尔油基多元醇；

（3）将70重量份步骤（2）得到的妥尔油基多元醇、0.004重量份羧酸铋、2重量份氢氧化铝及2重量份失水山梨醇在转速为1000 rpm的搅拌条件下混合5 min，加入35重量份三甲基己二异氰酸酯在1000 rpm的搅拌条件下反应15 s，得到妥尔油基聚氨酯树脂；

（4）将步骤（3）得到的妥尔油基聚氨酯树脂涂敷在离型纸表面，涂覆厚度为2 mm，然后放入130℃烘箱中烘干，得到所述妥尔油基聚氨酯合成革。

实施例4~5

一种妥尔油基聚氨酯合成革，其与实施例1的区别在于，过氧化氢水溶液的质量分数分别为20%（实施例4）和50%（实施例5），其他物质、用量和制备方法均参照实施例1。

实施例6

一种妥尔油基聚氨酯合成革，其与实施例1的区别在于，妥尔油基多元醇的酸值为7 mg KOH/g，其他物质、用量和制备方法均参照实施例1。

实施例7~8

一种妥尔油基聚氨酯合成革，其与实施例1的区别在于，妥尔油基多元醇的羟值分别为40 mg KOH/g（实施例7）和70 mg KOH/g（实施例8），其他物质、用量和制备方法均参照实施例1。

对比例1

一种聚氨酯合成革，其制备方法包括如下步骤：

（1）将60重量份石化多元醇PTMG-2000、0.001重量份辛酸亚锡、0.5重量份三氧化二锑及0.5重量份氨基改性硅油（斯洛克、Silok-8525N）在转速为800 rpm的搅拌条件下混合10 min，加入25重量份异氟尔酮二异氰酸酯在800 rpm的搅拌条件下反应30 s，得到妥尔油基聚氨酯树脂；

（2）将步骤（1）得到的妥尔油基聚氨酯树脂涂敷在离型纸表面，涂覆厚度为1 mm，然后放入90℃烘箱中烘干，得到所述聚氨酯合成革。

对比例2

一种聚氨酯合成革，其与实施例1的区别在于，未添加三氧化二锑，其他物质、用量和制备方法均参照实施例1。

对比例3

一种聚氨酯合成革，其与实施例1的区别在于，未添加氨基改性硅油，其他物质、用量和制备方法均参照实施例1。

性能测试：

（1）耐磨性能：参照标准《GB/T 21196-2007》提供的方法进行测试耐磨次数，测试条件为r/H22砝码，1 kg压力；

（2）剥离强度：使用拉力机，参照标准《GB/T 3903.3-2011》提供的方法进行测试；

（3）阻燃性：参照标准《FMVSS-302》提供的方法测试燃烧速率；

（4）耐酒精擦拭性：使用夹具将聚氨酯合成革固定好，保证聚氨酯合成革的表面平整无气泡、裂纹及杂质，在1 kg负重的前提下使用医用纱布润湿75%的酒精，进行来回擦拭，速度为30次/min，行程为50 mm，观察聚氨酯合成革表面是否出现磨皮，如果表皮完整，无磨破则为优，表面出现轻微磨损，但是无破皮，则为较差，表面出现严重磨损且破皮，则为差；使用的仪器由东莞龙天仪器设备有限公司生产，型号为LT803。

按照上述测试方法对实施例1~8和对比例1~3提供的聚氨酯合成革进行测试，测试结果如表1所示：

表1

根据表1的数据可以看出：

（1）实施例1~3提供的妥尔油基聚氨酯合成革的耐磨次数高达1113~1205次，剥离强度高达79~85 N，燃烧速率为13~16 mm/min，耐酒精擦拭性测试结果均为优，说明实施例1~3提供的妥尔油基聚氨酯合成革兼具优异的耐磨性、耐溶剂性和阻燃性，还具有较高的剥离强度；

（2）实施例4中过氧化氢水溶液的质量百分数偏低，使得部分妥尔油脂肪酸没有发生环氧化反应，因此所得妥尔油基多元醇的官能度低于实施例1，形成的网状结构较少，进而导致所得合成革的耐磨性及耐酒精性明显较差，阻燃性也偏差一点；

（3）实施例5中使用了质量百分数较高的过氧化氢水溶液，由于质量百分数较高的过氧化氢水溶液在滴加进反应瓶时，温度升高很快，会导致局部副反应的发生，进而最终得到的产物纯度不够，使得到的聚氨酯结构不够规整，合成革的剥离强度偏低；

（4）实施例6中妥尔油基多元醇的酸值偏高，存在的过量的羧基与异氰酸酯反应时会产生网状结构的酰基脲，具有良好的耐磨、耐酒精性能，但是网状结构过多会降低合成革的剥离强度；

（5）实施例7中妥尔油基多元醇的羟值较低，则其分子量较高，过高分子量的妥尔油基多元醇制备得到的聚氨酯树脂分子量也较高，在涂敷在离型纸表面放入烘箱中进行发泡时，合成革表面结皮较快，会阻碍下层树脂进一步发泡，使得合成革的泡孔结构不规整，因而剥离强度较差；

（6）实施例8中妥尔油基多元醇的羟值较高，则所得到聚氨酯树脂的分子量较小，因而其制备的合成革的耐磨性、剥离强度及耐酒精性均较差；

（7）对比例1中使用石化多元醇PTMG-2000替代妥尔油基多元醇，由于PTMG-2000并没有良好的多官能团结构，无法形成网状结构的聚氨酯树脂，因而其耐磨性，耐酒精性能很差，阻燃性能也会偏差；

（8）对比例2中没有添加三氧化二锑，所得合成革的阻燃性能较差，不符合要求；

（9）对比例3中没有添加氨基改性硅油，所得合成革基本物性均较好，但是其手感明显差于实施例1，即手感没有实施例1柔软。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种妥尔油基聚氨酯合成革及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (7)

1.一种妥尔油基聚氨酯合成革，其特征在于，所述妥尔油基聚氨酯合成革的制备原料包括妥尔油基多元醇、异氰酸酯、第一催化剂、阻燃剂和柔软剂；

所述妥尔油基多元醇的羟值为54~58 mg KOH/g，酸值≤5 mg KOH/g；

所述妥尔油基多元醇的制备原料包括环氧化妥尔油脂肪酸、小分子醇和第二催化剂；

所述环氧化妥尔油脂肪酸的制备原料包括妥尔油脂肪酸、乙酸、离子交换树脂和氧化剂；

所述小分子醇包括二乙二醇、三羟甲基丙烷、二乙醇胺或甲基丙二醇中的任意一种或至少两种的组合；

所述第二催化剂包括高氯酸锂；

所述氧化剂包括质量百分含量为34~43%的过氧化氢水溶液。

2.根据权利要求1所述的妥尔油基聚氨酯合成革，其特征在于，所述妥尔油基聚氨酯合成革的制备原料按照重量份各自独立地包括如下组分：

妥尔油基多元醇 60~70重量份；

异氰酸酯 25~35重量份；

第一催化剂 0.001~0.004重量份；

阻燃剂 0.5~2重量份；

柔软剂 0.5~2重量份。

3.根据权利要求1所述的妥尔油基聚氨酯合成革，其特征在于，所述妥尔油基多元醇的制备原料按照重量份包括如下组分：

环氧化妥尔油脂肪酸 45~53重量份；

小分子醇 48~52重量份；

第二催化剂 0.02~0.08重量份。

4.根据权利要求1所述的妥尔油基聚氨酯合成革，其特征在于，所述环氧化妥尔油脂肪酸的制备原料按照重量份包括如下组分：

妥尔油脂肪酸 38~48重量份；

乙酸 6~10重量份；

离子交换树脂 6~11重量份；

氧化剂 34~43重量份。

5.一种如权利要求1~4任一项所述妥尔油基聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）将妥尔油脂肪酸、乙酸和离子交换树脂进行混合，加入氧化剂进行反应，分液，得到环氧化妥尔油脂肪酸；

（2）将小分子醇和第二催化剂进行混合，加入步骤（1）得到的环氧化妥尔油脂肪酸进行反应，并通入氮气吹扫降低酸值，得到妥尔油基多元醇；

（3）将步骤（2）得到的妥尔油基多元醇、第一催化剂、阻燃剂和柔软剂进行混合，加入异氰酸酯进行反应，得到所述妥尔油基聚氨酯树脂；

（4）将步骤（3）得到的妥尔油基聚氨酯树脂涂覆在离型膜上，干燥，得到所述妥尔油基聚氨酯合成革。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述涂覆的厚度为1~2 mm，干燥的温度为90~130℃。

7.一种如权利要求1~4任一项所述的妥尔油基聚氨酯合成革的应用，其特征在于，所述应用包括作为床单革或座椅革。