CN105419606A - 一种水性聚氨酯消光剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水性聚氨酯消光剂，包括以下重量份数的组分：脂肪族水性聚氨酯：20～30份，聚醚型水性聚氨酯：20～30份，消泡剂：0.05～0.1份，手感剂：1～2份，润湿流平剂：0.5～1份，增稠剂：1～3份，pH调节剂：0.5～1份，防腐剂：0.1～0.5份，水：40～60份。本发明采用脂肪族水性聚氨酯和聚醚型水性聚氨酯配伍使用，使得本发明得到一种高物性水性聚氨酯消光剂，其无需加入二氧化硅等物理消光剂就能够具有较强的消光效果，同时，还解决了水性聚氨酯消光剂涂饰后革面色泽不纯正、发灰、发白等问题。本发明还提供了一种水性聚氨酯消光剂的制备方法。

Description

一种水性聚氨酯消光剂及其制备方法

技术领域

本发明属于皮革助剂技术领域，尤其涉及一种水性聚氨酯消光剂及其制备方法。

背景技术

在当代皮革制品的消费中，崇尚自然风格，追求真皮感是一种时尚，因此具有真皮感的无亮度或弱亮度的皮革需求量越来越大。对皮革的表面消光可降低革面的光泽，消除涂层过于光亮而产生的塑料感。

现有的消光方法主要是物理消光和化学消光两种方式。物理消光是在涂料中加入消光剂，使其在成膜过程中表面凹凸不平，增大对光的散射和减少反射，从而产生消光效果。物理消光主要的消光材料是由金属皂、功能性细料及蜡三大类构成，其中，属于功能性细料中的合成二氧化硅是当前最为流行也最为通用的消光材料。物理消光具有明显的消光效果，但也存在手感差，与皮结合不牢等缺点。

化学消光是靠在涂料中引入一些例如聚丙烯接枝物质类的能吸收光线的结构或基团，来获得低光泽。目前市场上皮革表面使用较多的是溶剂型聚氨酯树脂光油，但这些光油由于环境问题在使用过程中存在限制。水性聚氨酯消光材料用于皮革顶层涂饰物理性能好，手感舒适，且具有节能、环保、操作简单等优点，已受到皮革业的重视。

尤其近年来人们的环保意识不断增强，这促进了水性聚氨酯材料的开发，但目前市场上使用的水性聚氨酯消光材料，消光性能大多弱于物理消光剂，为达到较强的消光效果，一般都需要额外加二氧化硅等物理消光剂来实现，而物理消光剂的加入又会对水性聚氨酯消光材料本身的手感和物化性能产生不利的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性聚氨酯消光剂及其制备方法，本发明提供的水性聚氨酯消光剂具有较强的消光效果，且手感好。

本发明提供一种水性聚氨酯消光剂，包括以下重量份数的组分：

脂肪族水性聚氨酯：20～30份，聚醚型水性聚氨酯：20～30份，消泡剂：0.05～0.1份，手感剂：1～2份，润湿流平剂：0.5～1份，增稠剂：1～3份，pH调节剂：0.5～1份，防腐剂：0.1～0.5份，水：40～60份。

优选的，所述脂肪族水性聚氨酯的重量份数为22～28份。

优选的，所述聚醚型水性聚氨酯的重量份数为22～28份。

优选的，所述手感剂为有机硅类手感剂。

优选的，所述手感剂的重量份数为1.2～1.8份。

优选的，所述增稠剂为聚丙烯酸类增稠剂和/或聚氨酯类增稠剂。

优选的，所述增稠剂的重量份数为1.5～2.5份。

优选的，所述pH调节剂包括无机碱和/或有机胺。

优选的，所述pH调节剂的重量份数为0.6～0.9份。

本发明提供一种水性聚氨酯消光剂的制备方法，包括以下步骤：

以重量份数计，将20～30份的脂肪族水性聚氨酯、20～30份的聚醚型水性聚氨酯、1～2份的手感剂、0.5～1份的润湿流平剂和40～60份的水混合后进行分散，然后加入0.05～1份的消泡剂、0.1～0.5份的防腐剂、1～3份的增稠剂和0.5～1份的pH调节剂混合，得到水性聚氨酯消光剂。

本发明提供了一种水性聚氨酯消光剂，包括以下重量份数的组分：脂肪族水性聚氨酯：20～30份，聚醚型水性聚氨酯：20～30份，消泡剂：0.05～0.1份，手感剂：1～2份，润湿流平剂：0.5～1份，增稠剂：1～3份，pH调节剂：0.5～1份，防腐剂：0.1～0.5份，水：40～60份。本发明采用脂肪族水性聚氨酯和聚醚型水性聚氨酯配伍使用，使得本发明得到一种高物性的水性聚氨酯消光剂，其无需加入二氧化硅等物理消光剂就能够具有较强的消光效果，同时，还解决了水性聚氨酯消光剂涂饰后革面色泽不纯正、发灰、发白等问题。

另外，本发明提供的水性聚氨酯消光剂产品稳定性能好，能够与其他的光亮剂、树脂、蜡或其他助剂混溶，且不影响使用效果。

具体实施方式

本发明提供了一种水性聚氨酯消光剂，包括以下重量份数的组分：

脂肪族水性聚氨酯：20～30份，聚醚型水性聚氨酯：20～30份，消泡剂：0.05～0.1份，手感剂：1～2份，润湿流平剂：0.5～1份，增稠剂：1～3份，pH调节剂：0.5～1份，防腐剂：0.1～0.5份，水：40～60份。

本发明提供的水性聚氨酯消光剂无需加入二氧化硅等物理消光剂，即可具有较强的消光效果。

在本发明中，所述水性聚氨酯消光剂在20～25℃下(请说明该粘度是在什么温度下的)，粘度优选为800～1200mp·s，更优选为1000～1200mp·s；所述水性聚氨酯消光剂的pH值优选为8～9。

在本发明中，所述脂肪族水性聚氨酯的重量份数为20～30份，优选为22～28份，更优选为24～26份。在本发明中，所述脂肪族水性聚氨酯为主要的消光物质，本发明优选采用脂肪族水性聚氨酯乳液，在本发明中，所述脂肪族水性聚氨酯是由脂肪族二异氰酸酯、羧酸型亲水二元醇以及一种含水分散基团的聚合二元醇在催化剂作用下制得，由于其在合成的过程中可控生成一定粒径分布的颗粒，因此在涂膜干燥失水后收缩，致使表面微观粗糙度增大，光泽度降低。。

在本发明中，所述聚醚型水性聚氨酯的重量份数为20～30份，优选为22～28份，更优选为24～26份。在本发明中，所述聚醚型水性聚氨酯为主要的成膜物质，它是由聚醚多元醇和二异氰酸酯在以二羟甲基羧酸为亲水扩链剂的条件下制得，其成膜耐曲挠性好、手感舒适、耐光性能优异，耐水性和耐溶剂性好，可以大大提高消光剂的物性。本发明优选采用聚醚型水性聚氨酯乳液，如四川达威科技股份有限公司提供的H48型聚醚型水性聚氨酯。

在本发明中，所述消泡剂优选包括硅氧烷类消泡剂和/或聚醚类消泡剂；所述消泡剂的重量份数为0.05～0.1份，优选为0.06～0.09份，更优选为0.07～0.08份。本发明对所述消泡剂的来源没有特殊的限制，具体的，在本发明的实施例中，可采用上海彩洋聚合物公司厂家提供的A-208型号的消泡剂。

在本发明中，所述手感剂优选包括有机硅类手感剂；所述手感剂的重量份数为1～2份，优选为1.2～1.8份，更优选为1.3～1.7份。本发明中的手感剂在赋予皮革油润感的同时可以提高喷涂后皮胚的物性。在本发明中，所述手感剂可采用四川达威科技有限公司提供的8229、8228和8223型手感剂中的一种或几种。

在本发明中，所述润湿流平剂优选包括改性聚硅醚类润湿流平剂和/或聚硅氧烷类润湿流平剂；所述润湿流平剂的重量份数为0.5～1份，优选为0.6～0.9份，更优选为0.7～0.8份。具体的，在本发明的实施例中，可采用迪高公司提供的410、240和245型号的润湿流平剂中的一种或几种。

在本发明中，所述增稠剂优选包括聚丙烯酸类增稠剂和/或聚氨酯类增稠剂；所述增稠剂的重量份数为1～3份，优选为1.5～2.5份，更优选为1.8～2.2份。本发明中的增稠剂对喷涂后皮胚泛白的现象有明显的改善效果。具体的，在本发明的实施例中，可采用上海彩洋聚合物公司提供的SCT-275、TT935、ASE60和FN01型号的增稠剂中的一种或几种。

在本发明中，所述pH调节剂优选包括无机碱和/或有机胺，更优选包括氢氧化钠、氨水和三乙胺中的一种或几种；所述pH调节剂的重量份数为0.5～1份，优选为0.6～0.9份，更优选为0.7～0.8份。本发明中的pH调节剂对喷涂后皮胚的耐水性由明显的改善。本发明对所述pH调节剂的来源没有特殊的限制，采用所述pH调节剂的市售商品即可。

在本发明中，所述防腐剂优选包括BIT类防腐剂；所述防腐剂的重量份数为0.1～0.5份，优选为0.2～0.4份，更优选为0.3～0.35份。本发明对所述防腐剂的来源没有特殊的限制，具体的，可采用陶氏化工提供的BIT-20型号的防腐剂产品。

本发明提供的水性聚氨酯消光剂中还包括水，所述水的重量份数为40～60份，优选为45～55份，更优选为50份。水的加入量过多的话，会减弱其消光性能。

本发明还提供了一种水性聚氨酯消光剂的制备方法，包括以下步骤：

以重量份数计，将20～30份的脂肪族水性聚氨酯、20～30份的聚醚型水性聚氨酯、1～2份的手感剂、0.5～1份的润湿流平剂和40～60份的水混合后进行分散，然后加入0.05～1份的消泡剂、0.1～0.5份的防腐剂、1～3份的增稠剂和0.5～1份的pH调节剂混合，得到水性聚氨酯消光剂。

本发明优选将20～30份的脂肪族水性聚氨酯、20～30份的聚醚型水性聚氨酯、1～2份的手感剂、0.5～1份的润湿流平剂和40～60份的水加入分散机，在搅拌的条件下充分混合，然后加入0.05～1份的消泡剂进行消泡，搅拌10～30min后，分2～3次加入1～3份的增稠剂和0.5～1份的pH调节剂，使体系粘度达到800～1200mp·s，pH值为8～9，最后加入0.1～0.5份的防腐剂，继续搅拌30～60min后过滤，得到水性聚氨酯消光剂。

在本发明中，所述脂肪族水性聚氨酯、聚醚型水性聚氨酯、手感剂、润湿流平剂、水、消泡剂、增稠剂、pH调节剂和防腐剂的种类、用量及来源与上述技术方案中所述的脂肪族水性聚氨酯、聚醚型水性聚氨酯、手感剂、润湿流平剂、水、消泡剂、增稠剂、pH调节剂和防腐剂的种类、用量及来源一致，在此不再赘述。

本发明将得到的水性聚氨酯消光剂涂饰在皮革表面，干燥成膜后，测试其性能。下述检测分为两部分，一部分为本发明中的消光剂自身成膜后得到的水性聚氨酯消光剂膜的检测，一部分为将所述消光剂喷涂皮面后的检测。

本发明采用拉力试验机测试了本发明中消光剂膜的力学性能，结果表明，本发明的水性聚氨酯消光剂的成膜延伸率为4.38倍，成膜抗拉强度为13.28倍。

本发明采用邵氏硬度计测试了本发明中消光剂成膜后的硬度，结果表明，本发明的水性聚氨酯消光剂膜的硬度为89.9。

本发明将水性聚氨酯消光剂膜在60℃热水或常温下丁酯中浸泡2小时，然后测试其消光剂膜的溶胀率，结果表明，本发明的水性聚氨酯消光剂膜的溶胀率为1.86倍(水泡2小时)和1.52倍(丁酯泡2小时)。

本发明采用光度仪检测观察角度60℃时，测试将消光剂喷涂在皮面上的光泽度，结果表明，本发明的水性聚氨酯消光剂成膜后光泽度为5.3。

本发明采用配色仪测试了消光剂喷涂在皮面后对涂层颜色的影响，结果表明，本发明的水性聚氨酯消光剂无论对皮胚涂层的颜色还是色调均没有影响。

本发明将所述消光剂喷涂在皮胚上后，采用太阳灯于80℃下照射24小时，测试了其耐黄变性能，结果表明，本发明的水性聚氨酯消光剂喷涂在皮胚上后皮胚的耐黄变性能为4～4.5级。

本发明采用摩擦试验机测试了本发明中消光剂成膜后的耐干擦和耐湿擦性能，结果表明，本发明的水性聚氨酯消光剂喷涂的皮胚耐干擦性为1000次5级，耐湿擦性能为1000次4～5级。

本发明采用磨耗试验机测试了本发明中消光剂喷涂皮胚后的耐磨损性能，结果表明，本发明的水性聚氨酯消光剂喷涂皮胚后皮胚的耐磨损性能为5级。

本发明采用曲挠试验机测试了本发明中消光剂喷涂皮胚后的曲挠性，结果表明，本发明的水性聚氨酯消光剂喷涂后的皮胚的耐曲挠性能优异，在-15℃下曲挠34500次未裂，在常温下曲挠46300次未裂。

本发明提供了一种水性聚氨酯消光剂，通过消光材料(脂肪族水性聚氨酯)和成膜材料(聚醚型水性聚氨酯)相配伍，能够达到产品所要求的消光性能及皮革表面处理要求的机械性能，然后优化配合润湿剂、手感剂、增稠剂等其他助剂使本发明中的消光剂达到强消光的同时色泽纯正的效果。具体的，本发明具有如下优点：

1)本发明中的水性聚氨酯消光剂为水性产品，其所选用的原料都属于环保型，符合皮革清洁化生产要求；

2)本发明通过将消光材料和成膜材料配合使用，不需另加有机硅就具有明显的强消光效果，避免了物理消光粉对手感的不利影响；

3)本发明中的水性聚氨酯消光剂用于亚光型涂饰革的消光顶层涂饰，产品耐水性、耐黄变性能好，喷涂的皮胚再抛光后不发白不变亮，解决了皮革表面处理剂所要求的耐干湿擦和耐磨耗等物理机械性能问题；

4)本发明选用不同的助剂，解决了消光剂在表面处理国内一直未解决的色泽不纯正、灰、白等缺陷问题，喷涂后皮胚的黑度好；

5)本发明配方中含有一定的手感剂，可以赋予皮革滋润、舒适的油感，同时可以提高涂料的物性；

6)本发明的产品稳定性好，能与其他光亮剂、树脂、蜡或助剂混溶，且不影响其使用效果。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种水性聚氨酯消光剂及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

按重量比称取20份聚氨酯消光树脂、30份聚氨酯成膜树脂H48、2份手感剂8223、50份水以及1份流平剂410于分散缸中，低速搅拌下加入0.05份消泡剂，搅拌20分钟，分3次加入1份FN01增稠剂和1份20％氢氧化钠溶液，使乳液粘度达到800-1200mp.s，pH值8-9，加入0.2份防腐剂，继续搅拌30-60分钟后过滤即得水性聚氨酯消光剂。

实施例2

按重量比称取30份聚氨酯消光树脂、20份聚氨酯成膜树脂H48、1份手感剂8227、50份水、0.5份润湿流平剂245、0.1份消泡剂、1.5份SCT-275增稠剂和1份20％氢氧化钠溶液，按实施例1方法制备即得水性聚氨酯消光剂。

实施例3

按重量比称取25份聚氨酯消光树脂、25份聚氨酯成膜树脂H48、2份手感剂8228、50份水以及0.5份润湿流平剂240、0.1份消泡剂3份ASE60增稠剂和0.5份氨水，按实施例1方法制备即得水性聚氨酯消光剂。

本发明按照上述技术方案中的检测方法分别测试了实施例1～3得到的水性聚氨酯消光剂的性能，具体如表1所示，表1为本发明实施例1～3中水性聚氨酯消光剂的性能数据。

表1本发明实施例1～3中水性聚氨酯消光剂的性能数据

由表1可以看出，本发明中的水性聚氨酯消光剂不仅具有较强的消光性能，还具有良好的耐干、湿擦和耐磨损等物理性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水性聚氨酯消光剂，包括以下重量份数的组分：

脂肪族水性聚氨酯：20～30份，聚醚型水性聚氨酯：20～30份，消泡剂：0.05～0.1份，手感剂：1～2份，润湿流平剂：0.5～1份，增稠剂：1～3份，pH调节剂：0.5～1份，防腐剂：0.1～0.5份，水：40～60份。

2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯消光剂，其特征在于，所述脂肪族水性聚氨酯的重量份数为22～28份。

3.根据权利要求1所述的水性聚氨酯消光剂，其特征在于，所述聚醚型水性聚氨酯的重量份数为22～28份。

4.根据权利要求1所述的水性聚氨酯消光剂，其特征在于，所述手感剂为有机硅类手感剂。

5.根据权利要求1所述的水性聚氨酯消光剂，其特征在于，所述手感剂的重量份数为1.2～1.8份。

6.根据权利要求1所述的水性聚氨酯消光剂，其特征在于，所述增稠剂为聚丙烯酸类增稠剂和/或聚氨酯类增稠剂。

7.根据权利要求1所述的水性聚氨酯消光剂，其特征在于，所述增稠剂的重量份数为1.5～2.5份。

8.根据权利要求1所述的水性聚氨酯消光剂，其特征在于，所述pH调节剂包括无机碱和/或有机胺。

9.根据权利要求1所述的水性聚氨酯消光剂，其特征在于，所述pH调节剂的重量份数为0.6～0.9份。

10.一种水性聚氨酯消光剂的制备方法，包括以下步骤：

以重量份数计，将20～30份的脂肪族水性聚氨酯、20～30份的聚醚型水性聚氨酯、1～2份的手感剂、0.5～1份的润湿流平剂和40～60份的水混合后进行分散，然后加入0.05～1份的消泡剂、0.1～0.5份的防腐剂、1～3份的增稠剂和0.5～1份的pH调节剂混合，得到水性聚氨酯消光剂。