CN110205837A - 一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革的制备方法，包括如下步骤：制备炭黑/聚氨酯干法浆料；制备海泡石/聚氨酯湿法浆料；将炭黑/聚氨酯干法浆料涂布于非织造涤纶纤维基材上，形成聚氨酯合成革半成品，在加热干燥条件下，通过溶剂挥发得合成革贝斯；将海泡石/聚氨酯湿法浆料涂布于合成革贝斯上，浸入凝固浴中，在水溶液条件下，通过离子交换得产物。本发明遮阳降温效果好，调节周围空气潮湿的微环境，为绿植提供一个适宜的温湿环境，保护绿植成活且能够净化空气。

Description

一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革的制备方法
技术领域
本发明属于复合材料制备技术领域，尤其涉及一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革的制备方法。
背景技术
在当前城市发展历程日益加快的背景条件之下，人们对于市政园林方面的绿化工作也有了更高的要求标准。另外对于一个城市发展而言，市政园林的绿化建设工作也代表了城市文明程度，在对城镇居民所居住环境进行美化的背景条件下，还能够缓解城市污染方面的问题，进而使得生态发展更为平衡，因此城市绿化建设具有重要的意义。
而在炎炎夏日，由于阳光过于强烈，会使刚种植的绿化植物的蒸腾作用大于光合作用，使得其水分蒸发严重，甚至干枯致死，给园林绿化工作带来经济损失和工作上的无效劳动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：新种绿植水份蒸发干枯死亡，提供了一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革的制备方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括：
一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备炭黑/聚氨酯干法浆料：将质量份数为5～10份的纳米炭黑与质量份数为1～5份的溶剂丙酮与质量份数为1～5份的分散剂WA-8901混合改性，然后向改性后的炭黑中在搅拌作用下，加入质量份数为50～100份的聚酯型聚氨酯TPU90A，然后加入质量份数为10～30份的消泡剂X-7095、质量份数为1～6的致孔剂、质量份数为10～20份的促进剂和质量份数为100～400份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液，在通氮气保护下，置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度60％～70％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度和压力，保温然后冷却，完成混合物的微波水热法有效混合，静止消泡得到炭黑/聚氨酯干法涂层浆料；
(2)制备海泡石/聚氨酯湿法浆料：将质量份数为1～5份的海泡石与质量份数为5～10份的溶剂丙三醇与质量份数为1～5份的分散剂BYK-154混合改性，然后向改性后的海泡石中在搅拌作用下，加入质量份数为50～100份的聚醚型聚氨酯TPU80A，然后加入质量份数为10～20份的促进剂和质量份数为100～400份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度60％～70％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度为20～30℃，压力为2～4MPa，保温8～24小时，冷却至室温，完成混合物的微波水热法有效混合,得到海泡石/聚氨酯湿法浆料；
(3)将炭黑/聚氨酯干法浆料涂布于非织造涤纶纤维基材上，形成聚氨酯合成革半成品，在加热干燥条件下，通过溶剂挥发得合成革贝斯；
(4)将海泡石/聚氨酯湿法浆料涂布于合成革贝斯上，浸入凝固浴中，在水溶液条件下，通过离子交换得产物。
所述的炭黑为硬质炭黑，所述的硬质炭黑的粒径为20～40nm。
所述的制备炭黑/聚氨酯干法浆料微波水热法混合温度为10～20℃，压力为2～4MPa，保温8～24h后冷却至室温。
所述的干法浆料涂布方式为刀涂或辊涂。
所述的炭黑/聚氨酯干法浆料的粘度为1000～5000MPa·s。
所述的海泡石/聚氨酯湿法浆料的粘度为2000～10000MPa·s。
所述的非织造涤纶纤维基材的克重为10～60g/m2。
所述的合成革半成品干燥条件为100～200℃下干燥0.5～5分钟。
所述的凝固浴为去离子水。
一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革在绿化植物上的应用，具体包括，在种植的绿化植物上空铺设该合成革，合成革距绿化植物的垂直距离为1～100厘米。
以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革采用先干法后湿法的成型工艺，湿法成型在凝固浴中进行，海泡石遇到水会吸收很多水，吸饱水的海泡石呈光滑柔软状态，所以该合成革外观柔软光滑；使用过程中，海泡石中的水慢慢释放，挥发到空气中，调节空气湿度，为新种绿化植物提供潮湿的微环境，另外该合成革呈黑色，遮阳降温效果最好，因此该合成革能够为绿植提供一个适宜的温湿环境，促进绿植成活；其次，丙三醇能从空气中吸收硫化氢、氰化氢和二氧化硫等有毒有害物质，炭黑吸附固体小颗粒，因此该合成革在保护绿植成活的同时，能够净化城市的空气。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明遮阳降温效果好，调节周围空气潮湿的微环境，为绿植提供一个适宜的温湿环境，保护绿植成活且能够净化空气。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备炭黑/聚氨酯干法浆料：将质量份数为5份粒径为20nm硬质炭黑与质量份数为1份的溶剂丙酮与质量份数为1份的分散剂WA-8901混合改性，然后向改性后的炭黑中在搅拌作用下，加入质量份数为50份的聚酯型聚氨酯TPU90A，然后加入质量份数为10份的消泡剂X-7095、质量份数为1的致孔剂、质量份数为10份的促进剂和质量份数为100份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液，在通氮气保护下，置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度60％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度为10℃，压力为2MPa，保温8h后冷却至室温，完成混合物的微波水热法有效混合，静止消泡得到炭黑/聚氨酯干法涂层浆料，浆料的粘度为1000MPa·s；
(2)制备海泡石/聚氨酯湿法浆料：将质量份数为1份的海泡石与质量份数为5份的溶剂丙三醇与质量份数为1份的分散剂BYK-154混合改性，然后向改性后的海泡石中在搅拌作用下，加入质量份数为50份的聚醚型聚氨酯TPU80A，然后加入质量份数为10份的促进剂和质量份数为100份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度60％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度为20℃，压力为2MPa，保温8小时，冷却至室温，完成混合物的微波水热法有效混合,得到海泡石/聚氨酯湿法浆料，湿法浆料的粘度为2000MPa·s；
(3)将炭黑/聚氨酯干法浆料通过辊涂法涂布于克重为10g/m2非织造涤纶纤维基材上，形成聚氨酯合成革半成品，100℃下干燥0.5分钟，通过溶剂挥发得合成革贝斯；
(4)将海泡石/聚氨酯湿法浆料涂布于合成革贝斯上，浸入去离子水中，在水溶液条件下，通过离子交换得产物。
实施例2
一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备炭黑/聚氨酯干法浆料：将质量份数为6份的粒径为25nm硬质炭黑与质量份数为2份的溶剂丙酮与质量份数为2份的分散剂WA-8901混合改性，然后向改性后的炭黑中在搅拌作用下，加入质量份数为55份的聚酯型聚氨酯TPU90A，然后加入质量份数为15份的消泡剂X-7095、质量份数为2的致孔剂、质量份数为12份的促进剂和质量份数为120份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液，在通氮气保护下，置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度65％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度为12℃，压力为2MPa，保温10h后冷却至室温，完成混合物的微波水热法有效混合，静止消泡得到炭黑/聚氨酯干法涂层浆料，粘度为2000MPa·s；
(2)制备海泡石/聚氨酯湿法浆料：将质量份数为2份的海泡石与质量份数为6份的溶剂丙三醇与质量份数为2份的分散剂BYK-154混合改性，然后向改性后的海泡石中在搅拌作用下，加入质量份数为55份的聚醚型聚氨酯TPU80A，然后加入质量份数为12份的促进剂和质量份数为120份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度65％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度为25℃，压力为2MPa，保温10小时，冷却至室温，完成混合物的微波水热法有效混合,得到海泡石/聚氨酯湿法浆料，湿法浆料的粘度为3000MPa·s；
(3)将炭黑/聚氨酯干法浆料刀涂法涂布于克重为12g/m2非织造涤纶纤维基材上，形成聚氨酯合成革半成品，120℃下干燥1分钟，通过溶剂挥发得合成革贝斯；
(4)将海泡石/聚氨酯湿法浆料涂布于合成革贝斯上，浸入去离子水中，在水溶液条件下，通过离子交换得产物。
实施例3
一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备炭黑/聚氨酯干法浆料：将质量份数为7份的粒径为30nm硬质炭黑与质量份数为3份的溶剂丙酮与质量份数为3份的分散剂WA-8901混合改性，然后向改性后的炭黑中在搅拌作用下，加入质量份数为60份的聚酯型聚氨酯TPU90A，然后加入质量份数为20份的消泡剂X-7095、质量份数为3的致孔剂、质量份数为15份的促进剂和质量份数为150份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液，在通氮气保护下，置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度65％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度为15℃，压力为2MPa，保温12h后冷却至室温，完成混合物的微波水热法有效混合，静止消泡得到炭黑/聚氨酯干法涂层浆料，粘度为2500MPa·s；
(2)制备海泡石/聚氨酯湿法浆料：将质量份数为3份的海泡石与质量份数为7份的溶剂丙三醇与质量份数为3份的分散剂BYK-154混合改性，然后向改性后的海泡石中在搅拌作用下，加入质量份数为60份的聚醚型聚氨酯TPU80A，然后加入质量份数为15份的促进剂和质量份数为150份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度65％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度为25℃，压力为2MPa，保温12小时，冷却至室温，完成混合物的微波水热法有效混合,得到海泡石/聚氨酯湿法浆料，湿法浆料的粘度为3500MPa·s；
(3)将炭黑/聚氨酯干法浆料刀涂法涂布于克重为20g/m2非织造涤纶纤维基材上，形成聚氨酯合成革半成品，150℃下干燥2分钟，通过溶剂挥发得合成革贝斯；
(4)将海泡石/聚氨酯湿法浆料涂布于合成革贝斯上，浸入去离子水中，在水溶液条件下，通过离子交换得产物。
实施例4
一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备炭黑/聚氨酯干法浆料：将质量份数为8份的粒径为35nm硬质炭黑与质量份数为4份的溶剂丙酮与质量份数为4份的分散剂WA-8901混合改性，然后向改性后的炭黑中在搅拌作用下，加入质量份数为70份的聚酯型聚氨酯TPU90A，然后加入质量份数为25份的消泡剂X-7095、质量份数为4的致孔剂、质量份数为16份的促进剂和质量份数为200份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液，在通氮气保护下，置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度70％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度为18℃，压力为3MPa，保温15h后冷却至室温，完成混合物的微波水热法有效混合，静止消泡得到炭黑/聚氨酯干法涂层浆料，粘度为3000MPa·s；
(2)制备海泡石/聚氨酯湿法浆料：将质量份数为4份的海泡石与质量份数为8份的溶剂丙三醇与质量份数为4份的分散剂BYK-154混合改性，然后向改性后的海泡石中在搅拌作用下，加入质量份数为80份的聚醚型聚氨酯TPU80A，然后加入质量份数为18份的促进剂和质量份数为200份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度70％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度为28℃，压力为2MPa，保温15小时，冷却至室温，完成混合物的微波水热法有效混合,得到海泡石/聚氨酯湿法浆料，湿法浆料的粘度为4000MPa·s；
(3)将炭黑/聚氨酯干法浆料刀涂法涂布于克重为30g/m2非织造涤纶纤维基材上，形成聚氨酯合成革半成品，150℃下干燥2分钟，通过溶剂挥发得合成革贝斯；
(4)将海泡石/聚氨酯湿法浆料涂布于合成革贝斯上，浸入去离子水中，在水溶液条件下，通过离子交换得产物。
实施例5
一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备炭黑/聚氨酯干法浆料：将质量份数为10份的粒径为40nm硬质炭黑与质量份数为5份的溶剂丙酮与质量份数为5份的分散剂WA-8901混合改性，然后向改性后的炭黑中在搅拌作用下，加入质量份数为100份的聚酯型聚氨酯TPU90A，然后加入质量份数为30份的消泡剂X-7095、质量份数为6的致孔剂、质量份数为20份的促进剂和质量份数为400份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液，在通氮气保护下，置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度70％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度为20℃，压力为4MPa，保温8h后冷却至室温，完成混合物的微波水热法有效混合，静止消泡得到炭黑/聚氨酯干法涂层浆料，粘度为5000MPa·s；
(2)制备海泡石/聚氨酯湿法浆料：将质量份数为5份的海泡石与质量份数为10份的溶剂丙三醇与质量份数为5份的分散剂BYK-154混合改性，然后向改性后的海泡石中在搅拌作用下，加入质量份数为100份的聚醚型聚氨酯TPU80A，然后加入质量份数为20份的促进剂和质量份数为400份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度70％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度为30℃，压力为3MPa，保温20小时，冷却至室温，完成混合物的微波水热法有效混合,得到海泡石/聚氨酯湿法浆料，湿法浆料的粘度为5000MPa·s；
(3)将炭黑/聚氨酯干法浆料刀涂法涂布于克重为40g/m2非织造涤纶纤维基材上，形成聚氨酯合成革半成品，150℃下干燥1.5分钟，通过溶剂挥发得合成革贝斯；
(4)将海泡石/聚氨酯湿法浆料涂布于合成革贝斯上，浸入去离子水中，在水溶液条件下，通过离子交换得产物。
对比例1，步骤(1)中不添加改性炭黑，步骤(2)中不添加改性海泡石，其他同实施例1。
本发明制备的以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革遮阳效果如下表：
其中，海桐成活率的测试过程：
在8万LUX的光照、35℃条件下，种植100株海桐绿植，在其上空覆盖遮阳合成革，96小时后统计海桐的成活株数，计算其成活率。
鸭掌木的成活率同海桐。
通过测试发现不含改性炭黑、改性海泡石的普通聚氨酯合成革对绿植成活率的影响不大，而本发明以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革能够大幅度提高新种绿植的成活率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种以炭黑为主体的聚氨酯遮阳合成革的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备炭黑/聚氨酯干法浆料：
将质量份数为5～10份的纳米炭黑与质量份数为1～5份的溶剂丙酮与质量份数为1～5份的分散剂WA-8901混合改性，然后向改性后的炭黑中在搅拌作用下，加入质量份数为50～100份的聚酯型聚氨酯TPU90A，然后加入质量份数为10～30份的消泡剂X-7095、质量份数为1～6的致孔剂、质量份数为10～20份的促进剂和质量份数为100～400份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液，在通氮气保护下，置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度60％～70％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度和压力，保温然后冷却，完成混合物的微波水热法有效混合，静止消泡得到炭黑/聚氨酯干法涂层浆料；
(2)制备海泡石/聚氨酯湿法浆料：
将质量份数为1～5份的海泡石与质量份数为5～10份的溶剂丙三醇与质量份数为1～5份的分散剂BYK-154混合改性，然后向改性后的海泡石中在搅拌作用下，加入质量份数为50～100份的聚醚型聚氨酯TPU80A，然后加入质量份数为10～20份的促进剂和质量份数为100～400份的N，N-二甲基甲酰胺得到混合溶液，然后将混合溶液置于聚四氟乙烯反应釜中，填充度60％～70％，将该聚四氟乙烯反应釜置于微波水热设备中，设置温度为20～30℃，压力为2～4MPa，保温8～24小时，冷却至室温，完成混合物的微波水热法有效混合,得到海泡石/聚氨酯湿法浆料；
(3)将炭黑/聚氨酯干法浆料涂布于非织造涤纶纤维基材上，形成聚氨酯合成革半成品，在加热干燥条件下，通过溶剂挥发得合成革贝斯；
(4)将海泡石/聚氨酯湿法浆料涂布于合成革贝斯上，浸入凝固浴中，在水溶液条件下，通过离子交换得产物。
2.由权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于，所述的炭黑为硬质炭黑。
3.由权利要求2所述的一种制备方法，其特征在于，所述的硬质炭黑的粒径为20～40nm。
4.由权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于，所述的制备炭黑/聚氨酯干法浆料微波水热法混合温度为10～20℃，压力为2～4MPa。
5.由权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于，所述的微波水热法混合保温8～24h后冷却至室温。
6.由权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于，所述的干法浆料涂布方式为刀涂或辊涂。
7.由权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于，所述的炭黑/聚氨酯干法浆料的粘度为1000～5000MPa·s。
8.由权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于，所述的海泡石/聚氨酯湿法浆料的粘度为2000～10000MPa·s。
9.由权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于，所述的非织造涤纶纤维基材的克重为10～60g/m2。
10.由权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于，所述的凝固浴为去离子水。
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