Study on preparation of poly（lactic acid）⁃based waterborne polyurethane and its application in synthetic leathers

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2024.04.004

Abstract

Abstract:

Poly（lactic acid）（PLA）⁃based waterborne polyurethane （WPU） was synthesized using PLA⁃OH and hexamethylene diisocyanate as raw materials with different contents of 2，2⁃dimethylolbutyric acid （DMBA） as a hydrophilic chain extender. Then， the PLA⁃WPU adhesive film and ultrafine fiber synthetic leathers were prepared. The particle size of the PLA⁃WPU lotion decreased with an increase in the DMBA content， and however， its solid content increased. The resultant PLA⁃WPU superfine fiber synthetic leather also obtained an increase in the tensile strength and maximum load but a decrease in the water contact angle. The solid content of the PLA⁃WPU lotion containing 5.5 wt% DMBA reached 35.4 %， and its particle size was 196.37 nm. In this case， the tensile strength of PLA⁃WPU superfine fiber synthetic leather was 29.9 MPa， which was as about 1.7 times as that of the superfine fiber substrate. In addition， the water contact angle of the PLA⁃WPU superfine fiber synthetic leather decreased to 73 ° when the DMBA content increased to 5.5 %.

Key words: waterborne polyurethane, poly（lactic acid diol）, hydrophilic chain extender, microfiber synthetic leather

CLC Number:

TQ321

SHEN Dantong, XUE Yuting, LI Rongjie, XU Fang, WENG Yunxuan. Study on preparation of poly（lactic acid）⁃based waterborne polyurethane and its application in synthetic leathers[J]. China Plastics, 2024, 38(4): 19-25.

Figures/Tables 11

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样品	粒径/nm	固含量/%
4.5PLA⁃WPU	226.57	33.2
5PLA⁃WPU	203.43	34.7
5.5PLA⁃WPU	196.37	35.4

样品	粒径/nm	固含量/%
4.5PLA⁃WPU	226.57	33.2
5PLA⁃WPU	203.43	34.7
5.5PLA⁃WPU	196.37	35.4

样品	T_{5 %}/℃	T_max/℃	V_max/%/℃	CY₆₀₀/%
PLA⁃OH	209.1	253.6	4.12	0.19
4.5PLA⁃WPU	200.1	271.4	3.75	4.13
5PLA⁃WPU	192.3	274.5	4.14	0.62
5.5PLA⁃WPU	174.7	275.8	3.89	0.39

样品	T_{5 %}/℃	T_max/℃	V_max/%/℃	CY₆₀₀/%
PLA⁃OH	209.1	253.6	4.12	0.19
4.5PLA⁃WPU	200.1	271.4	3.75	4.13
5PLA⁃WPU	192.3	274.5	4.14	0.62
5.5PLA⁃WPU	174.7	275.8	3.89	0.39

样品	拉伸强度/MPa	最大负荷/N
超细纤维基布	17.6	67.68
4.5PLA⁃WPU	22.1	98.97
5PLA⁃WPU	26.9	105.56
5.5PLA⁃WPU	29.9	119.42