CN105350342B - 一种水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革的制备方法，所述合成革包括水性弹性体面层与无溶剂发泡中间层，所述水性弹性体面层树脂为热固型聚醚型水性聚氨酯树脂，所述无溶剂中间层为热固型双组份聚醚型无溶剂发泡聚氨酯树脂，所述双组份料为聚醚型组合A料和聚醚型B料预聚体。本发明的制备过程不使用任何有机溶剂，实现了合成革生产加工及成品的零溶剂使用及健康环保；同时将水性聚氨酯树脂与无溶剂聚氨酯树脂的优点结合，获得的合成革产品不仅花纹立体感强、手感柔软，耐水解等物理性能优越，而且肌肤感及皮感与天然真皮相当。

Description

一种水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革的制备方法
一、技术领域
本发明涉及一种聚氨酯合成革的制造方法，具体地说是一种水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革的制备方法，属于合成革制造领域。
二、背景技术
随着国家经济的发展及人们生活水平的提高，消费者不仅对于衣着、鞋帽、沙发家具、汽车内饰产品的质量有高要求，同时对材料的环保性能要求也非常高。目前真皮产品虽然具有手感舒适、弹性好、耐久性较好等优点，但由于天然皮革资源有限，以头层皮制作的高性能、高质量、高附加值产品更是供不应求，价格持续攀升，已经成为奢侈消费品的代名词。而聚氨酯合成革作为真皮的理想替代材料，不足之处在于其必须使用强极性有机溶剂DMF作为溶剂，不利于生产过程及成品消费过程的健康环保。在这种形势下，环保型高物性聚氨酯合成革产品为消费者提供了一个很好的选择。
三、发明内容
本发明旨在提供一种水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革的制备方法，制造过程及最终产品均环保；开发出的产品花纹立体感强、手感柔软，耐水解等物理性能优越，而且肌肤感及皮感强烈。
本发明水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革的制备方法，包括如下步骤：
(1)在离型纸上涂覆水性面层浆料，烘干成型后获得水性面层；
(2)将聚醚型组合A料和聚醚型B料预聚体混合后通过PU低压发泡机浇注于所述水性面层上，通过刮刀涂覆均匀后送入烘箱预反应获得无溶剂中间层；所述无溶剂中间层为热固型双组份聚醚型无溶剂发泡聚氨酯树脂；
(3)将预反应的无溶剂中间层贴合基布，然后送入烘箱交联固化定型，收卷并熟化后剥离离型纸即可获得合成革成品。
步骤(1)中控制水性面层浆料的涂覆厚度为0-0.5mm，优选0.1-0.4mm；烘干温度为50-150℃，优选为60-130℃；烘干时间为0-4min，优选为1-3min。
步骤(2)中聚醚型组合A料和聚醚型B料预聚体的质量比为2.5:1-1:2.5；通过刮刀涂覆控制混合浆料的涂覆厚度为0.05-1mm，优选为0.15-0.8mm；所述预反应的反应温度为50-150℃，优选为80-130℃，预反应时间为0-4min，优选为1-3min。
步骤(3)中交联固化定型的温度为100-150℃，优选为110-140℃，交联固化定型的时间为4-10min，优选为5-8min。
步骤(3)中熟化温度为40-100℃，优选为40-80℃，熟化时间为6-72h，优选为12-72h。
所述水性面层浆料的配方按质量份数构成如下：
所述水性聚氨酯为阴离子热固型聚醚类水性聚氨酯树脂，所述阴离子型聚醚类水性聚氨酯树脂中的阴离子基团为羧酸根基团和/或磺酸根基团。所述水性聚氨酯优选为阴离子热固型聚醚树脂水性树脂7377(烟台万华化学公司生产)。
所述交联剂为多异氰酸酯交联剂、环氧化合物、氮丙啶、聚碳化二亚胺、环氧硅烷、N-羟甲基化合物及多元胺中的一种或几种，优选为多异氰酸酯交联剂、聚碳化二亚胺、N-羟甲基化合物中的一种或几种；
所述水性增稠剂为无机增稠剂、纤维素类增稠剂、聚丙烯酸酯类增稠剂、缔合型聚氨酯增稠剂、缔合型聚醚多元醇增稠剂中的一种或几种，优选为缔合型聚氨酯增稠剂或/和缔合型聚醚多元醇增稠剂；
所述流平助剂为含亲水基团的有机硅类流平剂、丙烯酸聚合物类流平剂中的一种或几种；
所述润湿助剂为聚硅氧烷、聚醚聚硅氧烷共聚物、有机氟改性聚合物中的一种或几种；
所述耐磨助剂为超高分子量(数均分子量≥100万)聚硅氧烷；
所述纳米材料为气相二氧化硅。
所述聚醚型组合A料为聚醚型组合料C 72063/1 C-A(巴斯夫公司产品)。
所述聚醚型B料预聚体为聚醚型预聚体C 34670/1 C-B(巴斯夫公司产品)。
本发明合成革包括水性面层与无溶剂中间层，所述水性面层树脂为热固型聚醚型水性聚氨酯树脂，所述无溶剂中间层为热固型双组份聚醚型无溶剂发泡聚氨酯树脂，所述双组份料为聚醚型组合A料和聚醚型B料预聚体。
本发明水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)水性面层的制备：在离型纸上涂覆水性面层浆料，烘干成型后获得水性面层；
(2)无溶剂中间层的制备：将聚醚型组合A料和聚醚型B料预聚体混合后通过PU低压发泡机浇注于所述水性面层上，并经过刮刀涂刮后，通过烘箱预反应；
(3)贴合基布：将预反应的无溶剂中间层贴合基布；
(4)交联固化、收卷：贴合基布后送入烘箱交联固化定型，然后将其收卷；
(5)熟化：将收卷后的成品革与离型纸送至熟化室熟化；
(6)离型纸剥离：将熟化后的纸、革进行离型纸剥离，获得合成革成品。
本发明方法加工制造的水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革，结合了水性聚氨酯树脂与无溶剂聚氨酯树脂的优点，开发出的产品花纹立体感强、手感柔软，耐水解等物理性能优越，而且肌肤感及皮感强烈，适用于沙发家俱革、服装革、男女休闲鞋革、包装革等不同应用领域。
本发明制造过程不使用任何有机溶剂，实现了合成革生产加工及成品的零溶剂使用及健康环保；同时将水性聚氨酯树脂与无溶剂聚氨酯树脂的优点结合，获得的合成革产品不仅花纹立体感强、手感柔软，耐水解等物理性能优越，而且肌肤感及皮感与天然真皮相当。本发明方法制得的环保型聚氨酯合成革适用于沙发家俱革、服装革、男女休闲鞋革、包装革等不同应用领域。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明制备的水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革将水性聚氨酯与无溶剂聚氨酯组合料的优点相结合，具有花纹立体感强、手感柔软，耐水解等物理性能优越，而且肌肤感及皮感与天然真皮相当等特点；
2、本发明制备的水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革制备工艺先进，成本适中等优点，且制备全程环保健康，最终成品环保健康；
3、本发明制备的水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革，通过纳米材料气相二氧化硅的合理使用，很好地解决了加工过程中水性面层与无溶剂中间层的结合力问题。
四、具体实施方式
下面通过几个具体的实施例对本发明作进一步的说明，但需要指出的是本发明的实施例中所描述的具体的物料配比、工艺条件及结果等仅用于说明本发明，并不能以此限制本发明的保护范围，凡是根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围内。
下述实施例中各原料的来源为：
水性面层树脂采用的是阴离子热固型聚醚树脂水性树脂7377，为烟台万华化学公司产品；
水性固化剂采用的是碳化二亚胺类交联剂UN-557，为上海尤恩化工有限公司产品；
水性增稠剂采用的是缔合型聚氨酯增稠剂Borchi Gel W44，为德国Borchers公司产品；
水性色浆采用的是水性黑色浆TSE LR01，为苏州世名科技公司产品；
水性流平助剂采用的是有机硅表面活性剂BYK-346，为德国毕克公司产品；
水性润湿助剂采用的是聚醚聚硅氧烷共聚物TEGU245，为烟台万华化学公司产品；
水性耐磨助剂采用的是超高分子量聚硅氧烷乳液DC-51，为道康宁公司产品；
纳米材料为气相二氧化硅HL-150，为广州吉必盛科技实业有限公司产品；
聚醚型组合A料为聚醚型组合料C 72063/1 C-A，为巴斯夫公司产品；
聚醚型B料预聚体为聚醚型预聚体C 34670/1 C-B，为巴斯夫公司产品；
实施例1：
本实施例合成革包括水性面层与无溶剂中间层，所述水性面层树脂为热固型聚醚型水性聚氨酯树脂，所述无溶剂中间层为热固型双组份聚醚型无溶剂发泡聚氨酯树脂，所述双组份料为聚醚型组合A料和聚醚型B料预聚体。
本实施例中水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)水性面层的制备：在离型纸上涂覆水性面层浆料，控制水性面层浆料的涂覆厚度为0.2mm，120℃烘干3min后固化成型，获得水性面层；
所述水性面层为热固型聚醚类水性聚氨酯树脂；
所述水性面层浆料中各原料按质量份的配比为：
(2)无溶剂中间层的制备：将聚醚型组合A料和聚醚型B料预聚体按质量比2:1混合，通过PU低压发泡机浇注于水性面层上，并经过刮刀涂刮，刮刀涂刮间隙为0.4mm，然后于130℃预反应2min，获得无溶剂中间层；所述无溶剂中间层为热固型双组份聚醚型无溶剂发泡聚氨酯树脂；其中聚醚型组合A料为聚醚型组合料C 72063/1 C-A，聚醚型B料预聚体为聚醚型预聚体C 34670/1 C-B；
(3)贴合基布：将无溶剂中间层贴合基布；
(4)交联固化、收卷：贴合基布后送入烘箱于140℃经8min交联固化定型，然后将其收卷；
(5)熟化：将收卷后的成品革与离型纸送至熟化室于60℃熟化48h；
(6)离型纸剥离：将熟化后的纸、革进行离型纸剥离，获得合成革成品。
实施例2：
本实施例合成革包括水性面层与无溶剂中间层，所述水性面层树脂为热固型聚醚型水性聚氨酯树脂，所述无溶剂中间层为热固型双组份聚醚型无溶剂发泡聚氨酯树脂，所述双组份料为聚醚型组合A料和聚醚型B料预聚体。
本实施例中水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)水性面层的制备：在离型纸上涂覆水性面层浆料，控制水性面层浆料的涂覆厚度为0.4mm，130℃烘干3min后固化成型，获得水性面层；
所述水性面层为热固型聚醚类水性聚氨酯树脂；
所述水性面层浆料中各原料按质量份的配比为：
(2)无溶剂中间层的制备：将聚醚型组合A料和聚醚型B料预聚体按质量比1.25:1混合，通过PU低压发泡机浇注于水性面层上，并经过刮刀涂刮，刮刀涂刮间隙为0.6mm，然后于130℃预反应3min，获得无溶剂中间层；所述无溶剂中间层为热固型双组份聚醚型无溶剂发泡聚氨酯树脂；其中聚醚型组合A料为聚醚型组合料C 72063/1 C-A，聚醚型B料预聚体为聚醚型预聚体C 34670/1 C-B；
(3)贴合基布：将无溶剂中间层贴合基布；
(4)交联固化、收卷：贴合基布后送入烘箱于120℃经8min交联固化定型，然后将其收卷；
(5)熟化：将收卷后的成品革与离型纸送至熟化室于80℃熟化36h；
(6)离型纸剥离：将熟化后的纸、革进行离型纸剥离，获得合成革成品。
上述两个实施例的相关特征如下：
手感 花纹 肌肤感 耐水解性能
实施例1 柔软 饱满 强 5-10周
实施例2 柔软 饱满 强 5-10周
本发明提供了一种制造全环保型聚氨酯合成革的便捷可行方法，并将水性聚氨酯与无溶剂聚氨酯两种材料的优点有效地结合，制备出的水性/无溶剂复合型聚氨酯合成革不仅具有花纹立体感强、手感柔软，耐水解性能优越等特点，而且肌肤感及皮感与天然真皮相当，适用于沙发家俱革、服装革、男女休闲鞋革、包装革等不同领域的应用。

Claims (6)

1.一种水性/无溶剂复合型环保聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)在离型纸上涂覆水性面层浆料，烘干成型后获得水性面层；
(2)将聚醚型组合A料和聚醚型B料预聚体混合后通过PU低压发泡机浇注于所述水性面层上，通过刮刀涂覆均匀后送入烘箱预反应获得无溶剂中间层；所述无溶剂中间层为热固型双组份聚醚型无溶剂发泡聚氨酯树脂；
(3)将预反应的无溶剂中间层贴合基布，然后送入烘箱交联固化定型，收卷并熟化后剥离离型纸即可获得合成革成品；所述交联固化定型的温度为100-150℃，交联固化定型的时间为4-10min；熟化温度为40-100℃，熟化时间为6-72h；
所述水性面层浆料的配方按质量份数构成如下：
所述水性聚氨酯为阴离子热固型聚醚树脂水性树脂7377；
所述交联剂为多异氰酸酯交联剂、环氧化合物、氮丙啶、聚碳化二亚胺、环氧硅烷、N-羟甲基化合物及多元胺中的一种或几种；
所述水性增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂或/和缔合型聚醚多元醇增稠剂；
所述流平助剂为含亲水基团的有机硅类流平剂、丙烯酸聚合物类流平剂中的一种或几种；
所述润湿助剂为聚硅氧烷、聚醚聚硅氧烷共聚物、有机氟改性聚合物中的一种或几种；
所述耐磨助剂为超高分子量聚硅氧烷；
所述纳米材料为气相二氧化硅；
所述聚醚型组合A料为聚醚型组合料C 72063/1C-A；
所述聚醚型B料预聚体为聚醚型预聚体C 34670/1C-B。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中控制水性面层浆料的涂覆厚度为0-0.5mm，烘干温度为50-150℃，烘干时间为0-4min。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中控制水性面层浆料的涂覆厚度为0.1-0.4mm，烘干温度为60-130℃，烘干时间为1-3min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中聚醚型组合A料和聚醚型B料预聚体的质量比为2.5:1-1:2.5；通过刮刀涂覆控制混合浆料的涂覆厚度为0.05-1mm；所述预反应的反应温度为50-150℃，预反应时间为0-4min。
5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中聚醚型组合A料和聚醚型B料预聚体的质量比为2.5:1-1:2.5；通过刮刀涂覆控制混合浆料的涂覆厚度为0.15-0.8mm；所述预反应的反应温度为80-130℃，预反应时间为1-3min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤(3)中交联固化定型的温度为110-140℃，交联固化定型的时间为5-8min；熟化温度为40-80℃，熟化时间为12-72h。
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