CN102747610A - 一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革及其制备方法，其制备方法是采用具有阻燃性能汽车超细纤维聚氨酯合成革（简称超纤）BASE，辅以高性能不黄变聚氨酯（简称PU）树脂，并添加特殊的具有透湿透气的蛋白质粉末，经过科学加工而成的，具有天然皮革触感的汽车用蛋白质超纤皮革。采用该方法制备的汽车用蛋白质超纤皮革具有一定的透湿透气效果，大约为天然皮革的30~70%，且表面具有和天然皮革相类似的自然触感，环保无污染，从而达到和天然皮革更加接近的仿真效果。

Description

一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种汽车内饰用超细纤维聚氨酯合成革及其生产加工方法。

背景技术

汽车超纤皮是新近发展起来的一种高档人造皮革，是在充分剖析天然皮革的基础上发展起来的。汽车超纤皮是由束状超细纤维与聚氨酯经过特殊工艺加工而成，以尼龙6超细纤维为三维立体骨架，聚氨酯在革体中呈不规则微细孔的立体结构。基布的微观结构与胶原纤维类似，同时也具有和天然皮革相类似的组织结构和物理化学性能。

汽车超纤皮几乎具有天然皮革的一切特性和优点，并在机械强度、耐化学性能、均一性、保型性、自动化裁剪加工适应性等方面更优于天然皮革，其质量轻，在同等厚度的情况下，汽车超纤皮的质量约为汽车用天然皮革质量的三分之二，如果全部采用超纤皮替代天然皮革，按照五座计算，其整车重量可降低1.5~3kg，汽车使用时，可以节省燃油的消耗。

但普通汽车超纤皮革是采用离型纸转移涂层法来制备合成革，表面层采用溶剂型PU树脂，在合成革制作过程中，PU树脂将形成一层致密的塑胶膜，使汽车超纤皮base的透湿透气性完全丧失，从而使整个汽车超纤皮革的透湿透气性几乎为零。

发明内容

为了解决普通汽车超纤皮革透湿透气性丧失的问题，本发明通过在汽车超纤皮革的表面层、粘结层以及表面处理层中添加一种特殊的蛋白质粉末，该蛋白质粉末具有透湿透气的性能，加入到PU树脂中，并经过超微分散后，能均匀的分散到PU树脂体系中，使制备的汽车超纤皮革也具有一定的透湿透气性，同时具有和天然皮革相类似的表面触感。

通过该发明技术的改进，汽车超纤皮革真正具有和天然皮革相类似的透湿透气性，如果用于汽车内饰，如座椅、头枕、扶手、门板等，能完全替代天然皮革，大大减轻普通人造革的闷热感，提高驾驶人员和乘车人员的舒适性。同时，因汽车超纤皮革是采用有机高分子材料加工而成，不使用环境污染严重的重金属和化学药剂，是一款环保型的人工制革，是天然皮革的理想替代品。天然皮革始终具有天然皮革的特殊味道，而汽车超纤皮几乎是无味的，可以大大改善车内的气味性。天然皮革容易滋生细菌和霉变，保养和清洁相对比较麻烦，而采用汽车超纤皮，只需进行日常维护即可，不产生霉变等问题。

为实现上述目的，本发明技术方案为：

为了更好理解本发明，特作如下名词解释：本发明所述各成份及添加量的份值，均以重量份计。

本发明所指的汽巴精细化工有限公司（简称汽巴精化）（著名的化工公司，现被巴斯夫收购）。

本发明通过采用一种特殊的蛋白质材料，该蛋白质材料与聚氨酯混合制备的汽车超纤皮革，具有一定的吸湿透气功能，可以解决汽车超纤皮革因不透气而造成的闷热感的问题，从而使汽车超纤皮革更加接近天然皮革，从而解决了困扰超纤皮革不透气的瓶颈。同时，降低了原来人造革产品的塑胶感，该表面触感和天然皮革更接近，提升了汽车超纤皮革的仿真效果。汽车用蛋白质超纤皮革用于汽车内饰，如：座椅、头枕、扶手以及门板等，可以大大提高乘车人的舒适感和乘车环境，可以完全替代天然皮革用于汽车内饰当中。

 本发明所使用的蛋白质粉末，是采用高科技手段制备的一款新型材料，经过高速搅拌后，再用超声波超微分散等加工技术，能均匀分散到溶剂型聚氨酯树脂中，与聚氨酯树脂成膜后，仍保持其本身的吸湿透气性能。蛋白质粉末的添加量为0.5~15份（相对100g聚氨酯树脂所添加的重量），更优选为1~10份。蛋白质粉末添加过少时，皮革不具有透湿透气等性能，如添加量过高，因固体介质的作用，聚氨酯面层的物理机械强度急剧下降，导致所制备的汽车超纤皮革的性能也急剧下降，从而降低皮革的使用寿命以及产生外观不良等影响。高速搅拌的速度约为1500rpm，时间为15~45min，更优的搅拌时间为20~30min，超声波超微分散时间为15~60min，更优的分散时间为20~40min。其面层和粘结层配比如下表：

表1   面层配比

序号	原材料名称	用量/kg
			1	PU树脂	100
2	DMF	30~50
			3	MEK	20~50
4	颜料	若干
			5	耐光剂	0.5~2
6	耐磨助剂	0.5~5
			7	蛋白质粉末	0.5~15

表2  粘结层配比

序号	原材料名称	用量/kg
			1	PU树脂	100
2	DMF	5~15
			3	MEK	5~30
4	颜料	若干
			5	耐光剂	0.5~2
6	蛋白质粉末	0.5~15

本发明采用离型纸转移涂层法的制作工艺，其工艺参数为人造革的常规制作工艺，其基布采用汽车阻燃超纤BASE，但底布——汽车超纤BASE必须满足汽车内饰的测试要求，如：撕裂强度、拉伸强度、耐湿热老化、耐热老化、缝目强度和缝目疲劳强度、阻燃等。

上表中的耐光助剂可选用汽巴精化的TINUVIN292、TINUVIN765、TINUVIN B75，更优选为TINUVIN765和TINUVIN B75，其用量为0.05~3份，更优选为0.2~1.5份。耐磨助剂可以选用道康宁的DC-29、DC-51、DC-53、DC-55、DC-57等，更加优选为DC-51、DC-53、DC-55，其用量为0.05~5份，更加优选为0.1~3份，其DMF和MEK的用量，根据PU树脂的特性以及气候情况进行适当调整。

颜料需选用耐光、耐热、耐水解稳定好，最好使用有机颜料，提高其耐折性能，如果是采用无机颜料，因无机颜料的填充性，导致聚氨酯表面层的性能下降比较明显，特别是低温耐折等性能。颜料中不含与硫离子等化学物品发生化学反应而变褪色的基团，且不含与氨离子等反应产生令人讨厌的味道的基团。

本发明中，上述各优选条件，可任意组合，即可得到本发明的较佳实例。

本发明所使用的试剂和原料均来源充足，可以满足工业生产的需求。

上述技术方案的有益之处在于：

本发明在超纤皮革的表面层、粘结层以及表面处理层中添加一种具有透湿透气性能的蛋白质，辅以高性能不黄变聚氨酯树脂，经过科学加工而制备的，具有天然皮革触感的汽车用蛋白质超纤皮革，透湿透气效果，大约为天然皮革的30~70%，解决了常规人造革不透湿透汽的缺陷。

本发明的蛋白质汽车超纤皮革具有优异的综合性能，且具有和天然皮革相类似的透视透气性能，与天然皮革的性能更加接近，解决了普通汽车超纤皮革不透视透气的难题，为汽车超纤皮革替代天然皮革提供加工优异的性能保障。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明，但不一定限制在所述的实施例范围内。

以下实施例，除特殊说明的原料和工艺外，其他操作或工艺条件按照汽车超纤皮革的常规方式进行。

实施例1：

面层配比如表3，其粘结层配比如表4，将配方中的原料除蛋白质粉末外，加入到搅拌容器中，在搅拌的情况下慢慢加入蛋白质粉末0.5kg，搅拌20min后，用超声波分散器再分散40min，过滤后，采用干法合成革生产线制备汽车超纤皮革，得样品1。

表3 粘结层配比表

序号	原材料名称	用量/kg
			1	PU树脂	100
2	DMF	30
			3	MEK	40
4	颜料	若干
			5	TINUVIN 765	0.5
6	DC-55	1.0
			7	蛋白质粉末	0.5

表4 粘结层配比

序号	原材料名称	用量/kg
			1	PU树脂	100
2	DMF	5
			3	MEK	30
4	颜料	若干
			5	TINUVIN 765	1
6	蛋白质粉末	0.5

实施例2：

面层配比如表5，其粘结层配比如表6，制作工艺如实施例1，搅拌时间为30分钟，超声波分散时间为20，过滤后，采用干法生产线制备汽车超纤皮革样品2。

表5 粘结层配比表

序号	原材料名称	用量/kg
			1	PU树脂	100
2	DMF	50
			3	MEK	20
4	颜料	若干
			5	TINUVIN B75	2
6	DC-55	3
			7	蛋白质粉末	5

表6 粘结层配比表

序号	原材料名称	用量/kg
			1	PU树脂	100
2	DMF	15
			3	MEK	5
4	颜料	若干
			5	TINUVIN B75	0.7
6	蛋白质粉末	5

实施例3：

面层配比如表9，其粘结层配比如表10，制作工艺如实施例1，搅拌时间为25分钟，超声波分散时间为30，过滤后，采用干法生产线制备汽车超纤皮革样品3。

表9 粘结层配比表

序号	原材料名称	用量/kg
			1	PU树脂	100
2	DMF	40
			3	MEK	30
4	颜料	若干
			5	TINUVIN B75	1.5
6	DC-55	1.5
			7	蛋白质粉末	10

表10 粘结层配比表

序号	原材料名称	用量/kg
			1	PU树脂	100
2	DMF	10
			3	MEK	20
4	颜料	若干
			5	TINUVIN B75	1.5
6	蛋白质粉末	10

实施例4：

面层配比如表11，其粘结层配比如表12，制作工艺如实施例1，搅拌时间为25分钟，超声波分散时间为35，过滤后，采用干法生产线制备汽车超纤皮革样品4。

表11 粘结层配比表

序号	原材料名称	用量/kg
			1	PU树脂	100
2	DMF	40
			3	MEK	40
4	颜料	若干
			5	TINUVIN 765	1.0
6	DC-55	1
			7	蛋白质粉末	15

表12 粘结层配比表

序号	原材料名称	用量/kg
			1	PU树脂	100
2	DMF	10
			3	MEK	30
4	颜料	若干
			5	TINUVIN 765	1.0
6	蛋白质粉末	15

做制备的样品1、2、3、4等四个样品，都能满足汽车内饰的测试要求，其透湿透气性能随着添加的蛋白质粉末的用量增加而增加，但添加量超过12kg后，其透湿透气性能增加幅度大大减少，当添加量达到15kg后，其透湿透气性能基本上保持不变，且添加量超过15kg后，其汽车超纤皮革表面缺陷比较多，如表面粗糙，耐磨性能低等。

该发明所制备的汽车超纤皮革，各种物性指标都和普通的超纤汽车内饰基本相同，但其具有和天然皮革相类似的透湿透气性能，因此可以大大提高驾、乘车人员的舒适性，环保无污染，完全可以替代天然皮革，且该皮革具有不散发任何气味的优点，明显改善汽车内的乘车环境，而天然皮革具有特殊的天然皮革气味。

该汽车用蛋白超纤皮革将随着造车人、买车人的逐渐熟悉和认知后，将具有非常广阔的市场前景，也必将受到顾客的青睐而需求量急剧上升。

所述的超纤合成革基布的阻燃处理和基布种类的选用，其物理化学性能必须满足汽车厂家提出的规格要求（SPEC）。

Claims (10)

1.一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革，其特征在于：它在超纤皮革的表面层、粘结层以及表面处理层中含有一种具有透湿透气性能的蛋白质；以重量份计，所述蛋白质的含量为0.5~15份。

2.一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革的制备方法：其特征在于：它在超纤皮革的表面层、粘结层以及表面处理层中添加一种具有透湿透气性能的蛋白质粉末；以重量份计，所述蛋白质粉末的添加量为0.5~15份。

3.如权利要求2所述的一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于：以重量份计，所述蛋白质粉末的添加量更优选为1~10份。

4.如权利要求2所述的一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，它对含有蛋白质粉末的混合物执行以下制备步骤：

1）先采用搅拌分散；其搅拌速度为1300-1800RPM，搅拌时间为15~45min；

2）然后进行超声波分散，超声波超微分散时间为15~60min。

5.如权利要求4所述的一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于：步骤1）更优的搅拌速度为1500RPM、更优的搅拌时间为20~30min；步骤2）更优的分散时间为20~40min。

6.如权利要求2所述的一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于：它在所述聚氨酯树脂中还添加了耐光助剂、耐磨助剂中一种或多种，以进一步提升其化学和机械性能。

7.如权利要求6所述的一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于：以重量份计，所述耐光助剂的添加量为0.05~3份，可选用汽巴精细化工有限公司的TINUVIN292、TINUVIN765、TINUVIN B75；耐磨助剂的添加量为0.05~5份，可以选用道康宁的DC-29、DC-51、DC-53、DC-55、DC-57。

8.如权利要求7所述的一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于：所述耐光助剂更优选为TINUVIN765和TINUVIN B75；所述耐磨助剂更加优选为DC-51、DC-53、DC-55。

9.如权利要求7所述的一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于：所述耐光助剂的用量更优选为0.2~1.5份；所述耐磨助剂更加优选为0.1~3份。

10.如权利要求2所述的一种蛋白质超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于：它的原材料包括PU树脂、DMF、MEK、颜料、耐光剂、耐磨助剂、蛋白质粉末；其中

各成份在表面层的比例为：

     PU树脂100份、DMF30~50份、MEK20~50份、耐光剂0.5~2份、耐磨助剂0.5~5份、蛋白质0.5~15份；

各成份在粘结层的比例为：

     PU树脂100份、DMF5~15份、MEK5~30份、耐光剂0.5~2份、蛋白质0.5~15份；本层不加耐磨助剂。