CN109943220A - 一种耐磨抗划伤水性皮革涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐磨抗划伤水性皮革涂料及其制备方法，涉及水性涂料领域。该涂料按照重量份数计，包括以下组分：水性聚氨酯60～85份，无机片层硅土7～25份，偶联剂0.5～10份，分散剂2～8份，消泡剂0.1～1.5份，流平剂0.5～3份，抗氧剂0.1～2份，附着力促进剂0.5～2份。本发明还提供一种耐磨抗划伤水性皮革涂料的制备方法。本发明的涂料具有优异的耐磨抗划伤性能。
Description
技术领域
本发明涉及水性涂料领域，特别是涉及一种耐磨抗划伤水性皮革涂料及其制备方法。
背景技术
现在市场上大多涂料是溶剂型聚氨酯，但是溶剂型聚氨酯由于有机溶剂有易燃易爆、易挥发VOC(挥发性有机物)、污染环境等缺点，并且国际上也相继出台了一些控制VOC排放的规律法规，人们已将方向转为水性聚氨酯涂料。水性聚氨酯涂料是以水为基本介质，具有不燃、气味小、环保、安全、节能、操作方便等优点，有着广阔的应用前景。
目前市场上的水性聚氨酯涂料，涂膜黏附力强、防腐性能优良、耐温性能好和施工温度范围广等优点，受到了市场的青睐，但有着耐磨性能差、易刮伤等缺点限制了其应用范围。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的皮革涂料耐磨性能差且易刮伤的问题，而提供一种耐磨抗划伤水性皮革涂料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明首先提供一种耐磨抗划伤水性皮革涂料，按照重量份数计，包括以下组分：
水性聚氨酯60～85份，无机片层硅土7～25份，偶联剂0.5～10份，分散剂2～8份，消泡剂0.1～1.5份，流平剂0.5～3份，抗氧剂0.1～2份，附着力促进剂0.5～2份。
优选的是，所述的水性聚氨酯为聚氨酯-丙烯酸酯。
优选的是，所述的无机片层硅土尺寸为:片层展宽20nm-1000nm。
优选的是，所述的无机片层硅土是将天然的无机硅土经除尘、去杂，然后加入分散剂和去离子水，经高速湿法球磨、喷雾干燥制得的粉体。
优选的是，所述的分散剂为BYK-154或EDM460中的一种或两种。
优选的是，所述的消泡剂为BYK-011或BYK-057中的一种或两种
优选的是，所述的流平剂为Levaslip455或TEGO Glide482中的一种或两种。
优选的是，所述的抗氧剂为Hostanox O 10或Hostanox M中的一种或两种。
优选的是，所述的附着力促进剂为Lanco-IntercoatVPP154或Lanco-IntercoatVPP555中的一种或两种。
本发明还提供一种耐磨抗划伤水性皮革涂料的制备方法，包括：将水性聚氨酯、无机片层硅土、偶联剂、分散剂、流平剂、抗氧剂、消泡剂及附着力促进剂，在室温高速搅拌，搅拌速率设定为150-400r/min，至混合均匀，制备耐磨抗划伤水性皮革涂料。
本发明的有益效果
本发明一种耐磨抗划伤水性皮革涂料及其制备方法，该涂料是在水性聚氨酯中引入无机片层硅土材料，通过使用助剂将无机片层硅土在水性聚氨酯中具有良好的分散性和相容性，利用二维无机纳米片层的刚性、韧性的特点，制备水性聚氨酯-无机片层硅土纳米复合涂料。通过加入二维无机纳米片层材料改善高分子涂料表面的抗划伤性能是一种简单、经济和有效的方法。纳米片层的加入能改善涂料的硬度、破裂应变等，能提高材料的耐划伤性能，同时二维无机纳米片层的表面张力比较小，在成型过程中易迁移到涂层表面形成一个润滑剂分子的薄层，这种表面润滑作用通过减小表面划伤摩擦系数，进而提高材料的耐划伤性能。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的皮革表面涂层经过耐磨测试后的照片；
图2为本发明实施例2制备得到的皮革表面涂层经过耐磨测试后的照片；
图3为本发明对比例1制备得到的皮革表面涂层经过耐磨测试后的照片；
图4为本发明对比例2制备得到的皮革表面涂层经过耐磨测试后的照片。
具体实施方式
本发明首先提供一种耐磨抗划伤水性皮革涂料，按照重量份数计，包括以下组分：
水性聚氨酯60～85份，无机片层硅土7～25份，偶联剂0.5～10份，分散剂2～8份，消泡剂0.1～1.5份，流平剂0.5～3份，抗氧剂0.1～2份，附着力促进剂0.5～2份。优选为：水性聚氨酯68～78份，无机片层硅土12～20份，偶联剂4～5份，分散剂4～5份，消泡剂0.4～1份，流平剂0.5～1份，抗氧剂0.1～0.5份，附着力促进剂1～2份。
按照本发明，所述的水性聚氨酯优选为聚氨酯-丙烯酸酯。
按照本发明，所述的无机片层硅土尺寸为:片层展宽优选20nm-1000nm。
所述的无机片层硅土是将天然的无机硅土经除尘、去杂，然后加入分散剂和去离子水，经高速湿法球磨、喷雾干燥制得的粉体。所述的球磨时间优选为8-24h，球磨速度优选为400-800r/min，干燥温度优选为80-150℃，干燥时间优选为4-24h；所述的分散剂优选为JS-V966；所述的无机硅土、分散剂和去离子水的质量百分比优选为80：4：16。
按照本发明，所述的偶联剂优选为JN-115或JN-646中的一种或两种；所述的分散剂优选为BYK-154或EDM460中的一种或两种；所述的消泡剂优选为BYK-011或BYK-057中的一种或两种；所述的流平剂优选为Levaslip455或TEGO Glide482中的一种或两种；所述的抗氧剂优选为Hostanox O 10或Hostanox M中的一种或两种；所述的附着力促进剂为Lanco-IntercoatVPP154或Lanco-IntercoatVPP555中的一种或两种。
本发明还提供一种耐磨抗划伤水性皮革涂料的制备方法，包括：将水性聚氨酯、无机片层硅土、偶联剂、分散剂、流平剂、抗氧剂、消泡剂及附着力促进剂，在室温高速搅拌，搅拌速率设定为150-400r/min，至混合均匀，制备耐磨抗划伤水性皮革涂料。
将上述得到的皮革涂料，其在无纺布表面进行涂覆，于60℃条件下干燥，制备得到皮革表面涂层然后进行耐划伤性测试和耐磨性能测试。
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
天然无机硅土经除尘去杂后，取无机硅土80份，分散剂JS-V966：4份，去离子水16份，经高速湿法研磨12h，速度为600r/min，研磨至无机片层粉体，在120℃下进行喷雾干燥12h得到无机片层硅土。
一种耐磨抗划伤的水性皮革涂料，其包括以下组分(重量份)：聚氨酯-丙烯酸酯(固含量)78份、无机片层硅土(片层展宽200nm)12份、偶联剂JN-115：4份、分散剂BYK-154：4份、流平剂Levaslip455：0.5份、抗氧剂Hostanox O10：0.1份、消泡剂BYK-011：0.4份、附着力促进剂Lanco-IntercoatVPP154：1份。
上述组分经高速搅拌混合均匀后，搅拌速率设定为300r/min，制备耐磨抗划伤水性皮革涂料，其在无纺布表面进行涂覆，于60℃条件下干燥，所制备的皮革表面涂层的厚度为50um。
经测试表征：所制备皮革的铅笔硬度为：H级；进行耐划伤性测试：耐划伤性为3.1Kg力，75°角划于涂层，涂层表面无破坏；耐磨性能测试：经圆形织物试样在一定的压力下，与标准磨料按lissajous曲线的运动轨迹进行互相磨擦10000次，表面无异常，测试后的涂层照片如图1所示。
实施例2
天然无机硅土经除尘去杂后，取无机硅土80份，分散剂JS-V966：4份，去离子水16份，经高速湿法研磨12h，速度为600r/min，研磨至无机片层粉体，在120℃下进行喷雾干燥12h得到无机片层硅土。
一种耐磨抗划伤的水性皮革涂料，其包括以下组分(重量份)：聚氨酯-丙烯酸酯(固含量)68份、无机片层硅土(片层展宽200nm)20份、偶联剂JN-115：5份、分散剂BYK-154：5份、流平剂Levaslip455：0.5份、抗氧剂Hostanox O10：0.1份、消泡剂BYK-011：0.4份、附着力促进剂Lanco-IntercoatVPP154：1份。
上述组分经高速搅拌混合均匀后，搅拌速率设定为300r/min，制备耐磨抗划伤水性皮革涂料，其在无纺布表面进行涂覆，于60℃条件下干燥，所制备的皮革表面涂层的厚度为50um。
经测试表征：所制备皮革的铅笔硬度为：H级；进行耐划伤性测试：耐划伤性为3.4Kg力9.2mm；75°角划于涂层，涂层表面无破坏；耐磨性能测试：经圆形织物试样在一定的压力下，与标准磨料按lissajous曲线的运动轨迹进行互相磨擦10000次，表面无异常，测试后的涂层照片如图2所示。
对比例1
纯水性聚氨酯溶液在无纺布表面进行涂覆，于60℃条件下干燥，所制备的皮革表面涂层的厚度为50um。
经测试表征：所制备皮革的铅笔硬度为：HB级；进行耐划伤性测试：耐划伤性为3Kg力耐划伤性为2.4Kg力9.0mm；75°角划于涂层，涂层表面有破坏；耐磨性能测试：经圆形织物试样在一定的压力下，与标准磨料按lissajous曲线的运动轨迹进行互相磨擦5000次，表面有破坏，测试后的涂层照片如图3所示。
对比例2
天然无机硅土经除尘去杂后，取无机硅土80份，分散剂JS-V966：4份，去离子水16份，经高速湿法研磨12h，速度为600r/min，研磨至无机片层粉体，在120℃下进行喷雾干燥12h得到无机片层硅土。
一种耐磨抗划伤的水性皮革涂料，其包括以下组分(重量份)：聚氨酯-丙烯酸酯(固含量)88份、无机片层硅土(片层展宽200nm)5份、偶联剂JN-115：2份、分散剂BYK-154：3份、流平剂Levaslip455：0.5份、抗氧剂Hostanox O10：0.1份、消泡剂BYK-011：0.4份、附着力促进剂Lanco-IntercoatVPP154：1份。
上述组分经高速搅拌混合均匀后，搅拌速率设定为300r/min，制备耐磨抗划伤水性皮革涂料，其在无纺布表面进行涂覆，于60℃条件下干燥，所制备的皮革表面涂层的厚度为50um。
经测试表征：所制备皮革的铅笔硬度为：HB级；进行耐划伤性测试：耐划伤性为3Kg力耐划伤性为2.9Kg力；75°角划于涂层，涂层表面有破坏；耐磨性能测试：经圆形织物试样在一定的压力下，与标准磨料按lissajous曲线的运动轨迹进行互相磨擦8000次，表面有破坏，测试后的涂层照片如图4所示。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种耐磨抗划伤水性皮革涂料，其特征在于，按照重量份数计，包括以下组分：
水性聚氨酯60～85份，无机片层硅土7～25份，偶联剂0.5～10份，分散剂2～8份，消泡剂0.1～1.5份，流平剂0.5～3份，抗氧剂0.1～2份，附着力促进剂0.5～2份。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨抗划伤水性皮革涂料，其特征在于，所述的水性聚氨酯为聚氨酯-丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨抗划伤水性皮革涂料，其特征在于，所述的无机片层硅土尺寸为:片层展宽20nm-1000nm。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨抗划伤水性皮革涂料，其特征在于，所述的无机片层硅土是将天然的无机硅土经除尘、去杂，然后加入分散剂和去离子水，经高速湿法球磨、喷雾干燥制得的粉体。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨抗划伤水性皮革涂料，其特征在于，所述的分散剂为BYK-154或EDM460中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨抗划伤水性皮革涂料，其特征在于，所述的消泡剂为BYK-011或BYK-057中的一种或两种
7.根据权利要求1所述的一种耐磨抗划伤水性皮革涂料，其特征在于，所述的流平剂为Levaslip455或TEGO Glide482中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的一种耐磨抗划伤水性皮革涂料，其特征在于，所述的抗氧剂为Hostanox O 10或Hostanox M中的一种或两种。
9.根据权利要求1所述的一种耐磨抗划伤水性皮革涂料，其特征在于，所述的附着力促进剂为Lanco-IntercoatVPP154或Lanco-IntercoatVPP555中的一种或两种。
10.权利要求1所述的一种耐磨抗划伤水性皮革涂料的制备方法，其特征在于，包括：将水性聚氨酯、无机片层硅土、偶联剂、分散剂、流平剂、抗氧剂、消泡剂及附着力促进剂，在室温高速搅拌，搅拌速率设定为150-400r/min，至混合均匀，制备耐磨抗划伤水性皮革涂料。
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