CN114481644B - 一种水性聚氨酯合成革及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及合成革的领域，具体公开了一种水性聚氨酯合成革及其制备方法，一种水性聚氨酯合成革包括基布层、PVC层和水性面层，所述PVC层位于所述基布层和所述水性面层之间。由于在基布层上设置了PVC层，PVC层表面平整度高，因此在水性面层涂覆到PVC层上后，能够提高水性面层的表面平整度。本申请还公开一种水性聚氨酯合成革的制备方法，包括以下步骤：制料：将原料称量混合，得到水性浸泡液和水性面层浆液；基布层制备：将超细纤维基布浸泡在水性浸泡液内3‑5min，取出后烘干得到基布层；PVC压延：将PVC粒子加热后在基布层上压延，形成PVC层；水性面层制备：在PVC层上涂覆水性面层浆液，得到水性聚氨酯合成革。

Description

一种水性聚氨酯合成革及其制备方法
技术领域
本申请涉及合成革领域，更具体地说，它涉及一种水性聚氨酯合成革及其制备方法。
背景技术
合成革是模拟天然革的组成和结构并可作为其待用材料的塑料制品，通常以经浸渍的无纺布为网状层，微孔聚氨脂层作为粒面层制得。其正、反面都与皮革十分相似，并具有一定的透气性，比普通人造革更接近天然革。广泛用于制作鞋、靴、箱包和球类等。
水性聚氨酯合成革具有光泽柔和、自然，手感柔软，水性聚氨酯合成革作为溶剂型合成革最佳替代产品已经开始成为行业发展方向。但是单纯采用水性聚氨酯材料进行合成革加工存在一定局限性，其表面平整性较差，且耐磨强度不高，有待进一步提高。
发明内容
为了提高水性聚氨酯合成革的平整性，本申请提供一种水性聚氨酯合成革及其制备方法。第一方面，本申请提供的一种水性聚氨酯合成革，采用如下的技术方案：
一种水性聚氨酯合成革包括基布层、PVC层和水性面层，所述PVC层位于所述基布层和所述水性面层之间。
通过采用上述技术方案，基布层保持合成革的耐拉伸性能，使得合成革不易被撕裂，PVC层赋予合成革更高地耐磨性和更好地表面平整度，水性面层具有光泽柔和、自然，手感柔软的特点，具有耐磨损、抗老化的机械性能，并有接近真皮的外观，因此本申请的合成革表面平整度好、耐磨性强，适合进一步推广使用。
在一个具体的可实施方式中，所述水性面层包括以下重量份的原料：
水性聚氨酯树脂 100份；
流平剂 1-2份；
消泡剂 0.1-0.2份；
增稠剂 1-3份；
色浆 5-12份。
通过采用上述技术方案，水性面层涂覆到PVC层上，水性面层的主要材料为水性聚氨酯树脂，水性聚氨酯树脂有真皮质感，同时流平剂能够使得水性面层在更加易于涂覆，使得水性面层表面更加平整；增稠剂能够增强水性聚氨酯的粘稠程度，从而使得水性聚氨酯能够更好地粘附在PVC层上；消泡剂能够消除水性聚氨酯内部产生的气泡，使得水性面层内部更加紧实、表面更加平整；色浆能够改变水性面层的颜色，从而提高合成革的美观性。
在一个具体的可实施方式中，所述基布层包括超细纤维基布和水性浸泡液。
通过采用上述技术方案，超细纤维基布作为基布层的主体材料，超细纤维基布不易被撕裂，且具有较好地柔软性，超细纤维基布浸泡在水性浸泡液里面后，水性浸泡液填充到超细纤维基布中的缝隙中，使得基布层更加密实，同时基布层作为合成革的里层，也能赋予合成革更好地质感和耐磨性。
在一个具体的可实施方式中，所述流平剂选用二丙酮醇和羟甲基纤维素中的一种或两种。
在一个具体的可实施方式中，所述消泡剂选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷和消泡剂RK-630D。
在一个具体的可实施方式中，所述增稠剂选用增稠剂PU-40和增稠剂660中的一种或两种。
在一个具体的可实施方式中，所述水性浸泡液包括以下重量份的原料：
水性聚氨酯树脂 100份；
水 300-400份；
阻燃剂 20-30份；
色浆 0.5-3份。
通过采用上述技术方案，水性聚氨酯树脂提高基布层的真皮质感，色浆用于调整基布层的颜色，阻燃剂提高合成革的耐火性，提升了基布层的燃烧条件，提升了合成革的使用安全性。
在一个具体的可实施方式中，所述阻燃剂选用二溴新戊二醇。
第二方面，本申请提供一种水性聚氨酯合成革的制备方法，包括以下步骤：
制料：将原料称量混合，得到水性浸泡液和水性面层浆液；
基布层制备：将超细纤维基布浸泡在水性浸泡液内3-5min，取出后烘干得到基布层；
PVC压延：将PVC粒子加热后在基布层上压延，形成PVC层；
水性面层制备：在PVC层上涂覆水性面层浆液，将水性面层浆液烘干，水性面层成型，得到水性聚氨酯合成革。
通过采用上述技术方案，超细纤维基布通过浸泡与水性浸泡液结合，烘干后具备更强的耐磨性和更好地质感，通过压延将PVC粒子融化后粘附在基布层上，压延形成的PVC层平整度高、耐磨性好，在PVC层上涂覆水性面层后，合成革具备接近于真皮的质感，上述方法操作简单，制备条件易于实现，适合大范围推广。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于在基布层上设置了PVC层，PVC层表面平整度高，因此在水性面层涂覆到PVC层上后，能够提高水性面层的表面平整度，从而使得合成革具有更好地使用体验。
2、本申请中优选采用水性聚氨酯作为水性面层的树脂材料，水性聚氨酯具有不燃、气味小、不污染环境节能、操作加工方便等优点。
3、本申请的方法，通过压延将PVC层与基布层相连接，提升了PVC层与基布层的结合强度，从而提高了合成革的稳定性，使得合成革各层之间不易开裂，同时压延提升了PVC层的表面平整度。
具体实施方式
表1：各原料组分的来源及型号
实施例
实施例1
制料：称取水性聚氨酯树脂100kg，流平剂1kg；消泡剂0.1kg；增稠剂1kg；色浆5kg搅拌20min制得水性面层浆液，流平剂采用二丙酮醇，消泡剂采用聚醚改性聚二甲基硅氧烷，增稠剂采用增稠剂PU-40；称取水性聚氨酯树脂100kg，水300 kg，阻燃剂20 kg，阻燃剂采用二溴新戊二醇，色浆0.5kg，搅拌30min制得水性浸泡液。
基布层制备：将超细纤维基布浸泡在水性浸泡液内3min，取出后烘干得到基布层；
PVC压延：将PVC粒子加热后到170℃进行熔融软化，并摊铺到基布层上进行压延，压延完成后自然冷却至室温形成PVC层；
水性面层制备：在PVC层上涂覆水性面层浆液，将水性面层浆液烘干，水性面层成型，得到水性聚氨酯合成革。
实施例2
制料：称取水性聚氨酯树脂100kg，流平剂2kg；消泡剂0.3kg；增稠剂3kg；色浆12kg搅拌30min制得水性面层浆液，流平剂采用二丙酮醇，消泡剂采用聚醚改性聚二甲基硅氧烷，增稠剂采用增稠剂PU-40；称取水性聚氨酯树脂100kg，水400 kg，阻燃剂30kg，阻燃剂采用二溴新戊二醇，色浆3kg，搅拌30min制得水性浸泡液。
基布层制备：将超细纤维基布浸泡在水性浸泡液内5min，取出后烘干得到基布层；
PVC压延：将PVC粒子加热后到170℃进行熔融软化，并摊铺到基布层上进行压延，压延完成后自然冷却至室温形成PVC层；
水性面层制备：在PVC层上涂覆水性面层浆液，将水性面层浆液烘干，水性面层成型，得到水性聚氨酯合成革。
实施例3
制料：称取水性聚氨酯树脂100kg，流平剂1.5kg；消泡剂0.15kg；增稠剂2kg；色浆8kg搅拌30min制得水性面层浆液，流平剂采用二丙酮醇，消泡剂采用聚醚改性聚二甲基硅氧烷，增稠剂采用增稠剂PU-40；称取水性聚氨酯树脂100kg，水350kg，阻燃剂25kg，阻燃剂采用二溴新戊二醇，色浆2kg，搅拌30min制得水性浸泡液。
基布层制备：将超细纤维基布浸泡在水性浸泡液内4min，取出后烘干得到基布层；
PVC压延：将PVC粒子加热后到170℃进行熔融软化，并摊铺到基布层上进行压延，压延完成后自然冷却至室温形成PVC层；
水性面层制备：在PVC层上涂覆水性面层浆液，将水性面层浆液烘干，水性面层成型，得到水性聚氨酯合成革。
实施例4
实施例4与实施例3的不同之处仅在于，实施例4中的流平剂采用0.75kg二丙酮醇和0.75kg羟甲基纤维素。
实施例5
实施例5与实施例3的不同之处仅在于，实施例5中的流平剂采用1.5kg 羟甲基纤维素。
实施例6
实施例6与实施例3 的不同之处仅在于，实施例6中的消泡剂采用0.075kg聚醚改性聚二甲基硅氧烷和0.075kg消泡剂RK-630D。
实施例7
实施例7与实施例3的不同之处仅在于，实施例7中的消泡剂采用0.15kg消泡剂RK-630D。
实施例8
实施例8与实施例3的不同之处仅在于，实施例8中的增稠剂采用1kg增稠剂PU-40和1kg增稠剂660。
实施例9
实施例9与实施例3的不同之处仅在于，实施例9中的增稠剂采用2kg增稠剂660。
实施例10
实施例10与实施例3的区别仅在于，实施例10中的基布层，未浸泡水性浸泡液。
实施例11
实施例11与实施例3的区别仅在于，实施例11中的流平剂的加入量为0。
实施例12
实施例12与实施例3的区别仅在于，实施例12中的消泡剂的加入量为0。
实施例13
实施例13与实施例3的区别仅在于，实施例13中的增稠剂的加入量为0。
实施例14
实施例14与实施例3的区别仅在于，实施例14中的色浆的加入量为1.5kg。
实施例15
实施例15与实施例3的区别仅在于，实施例15中的色浆的加入量为2.5kg。
实施例16
实施例16与实施例3的区别仅在于，实施例16中的水的加入量为200kg。
实施例17
实施例17与实施例3的区别仅在于，实施例17中的水的加入量为500kg。
对比例
对比例1
对比例1与实施例3的区别仅在于，对比例1未包含PVC层。
对比例2
对比例2与实施例3的区别仅在于，对比例2未包含水性面层。
性能检测试验
检测方法/试验方法
1.根据QB/T 2726-2005《皮革物理和机械试验耐磨性能的测定》对各实施例和各对比例的水性面层的耐磨性进行测试。测试等级分为五个等级：A、磨损很明显；B、磨损比较明显；C、磨损能分别；D、难以看出磨损；E、无法看出磨损。
2.QB/T 3812.5-99《皮革抗张强度和伸长率的测定》对各实施例和各对比例的合成革进行抗张强度和伸长率的测定。
结果及结果分析
表2：各实施例和各对比例实验数据
结果分析
结合实施例1-实施例3、对比例1-2以及表2，本申请中的基布层和PVC层和水性面层相互结合，基布层提供较好的柔软性，超细纤维基布浸泡后水性浸泡液后，具备较好地手感和更接近真皮的质感，压延形成的PVC层具有较强的表面平整度，水性面层涂覆在PVC层上，因此水性面层也拥有较好地表面平整度，水性面层采用水性聚氨酯作为基料，加以流平剂、增稠剂和消泡剂，使得水性面层具有更加接近真皮的质感。同时PVC具有更好地耐磨性和机械强度，能够提升合成革的机械性能。
结合实施例3-实施例5、实施例11以及表2，流平剂的添加能够增强合成革的抗张强度和断裂伸长率，也使得水性面层更易于涂覆，流平剂中二丙酮醇的效果要略微优于羟甲基纤维素。
结合实施例3、实施例12、实施例6-实施例7以及表2，消泡剂能降低水性面层浆液的表面张力,减少水性面层浆液内泡沫的形成，从而使得水性面层能够更加平整，更加紧实，本申请中，消泡剂RK-630D的消泡效果略微优于聚醚改性聚二甲基硅氧烷的消泡效果。
结合实施例3、实施例13、实施例8-实施例8以及表2，增稠剂的添加能够增强水性面层的粘稠程度，从而能够增强水性面层的耐磨性，另外提高水性面层浆液与PVC层的连接强度，另外本申请中增稠剂PU-40的效果要优于增稠剂660。
结合实施3和实施例10以及表2，基布层未浸泡水性浸泡液，基布层与PVC层的连接强度降低，且基布层的手感变差。
结合实施例3和实施例13-实施例14以及表2，色浆加入的越多，合成革的机械性能会越差，色浆起到调色的作用，色浆过多时对合成革的机械性能会造成不利影响，因此本申请实施例1-3的色浆配比范围内，色浆的影响较小。
结合实施例3和实施例16-实施例17以及表2，水添加过多时，水性浸泡液会被过于稀释，水添加太少时，水性浸泡液的粘稠程度过大，因此本申请实施例1-3中的水的配比能够达到较优的效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种水性聚氨酯合成革，其特征在于，包括基布层、PVC层和水性面层，所述PVC层位于所述基布层和所述水性面层之间；
所述基布层包括超细纤维基布和水性浸泡液；
所述水性浸泡液包括以下重量份的原料：
水性聚氨酯树脂 100份；
水 300-400份；
阻燃剂 20-30份；
色浆 0.5-3份；
水性聚氨酯合成革的制备如下：
制料：将原料称量混合，得到水性浸泡液和水性面层浆液；
基布层制备：将超细纤维基布浸泡在水性浸泡液内3-5min，取出后烘干得到基布层；
PVC压延：将PVC粒子加热后在基布层上压延，形成PVC层；
水性面层制备：在PVC层上涂覆水性面层浆液，将水性面层浆液烘干，水性面层成型，得到水性聚氨酯合成革。
2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯合成革，其特征在于：所述水性面层包括以下重量份的原料：
水性聚氨酯树脂 100份；
流平剂 1-2份；
消泡剂 0.1-0.2份；
增稠剂 1-3份；
色浆 5-12份。
3.根据权利要求2所述的一种水性聚氨酯合成革，其特征在于：所述流平剂选用二丙酮醇和羟甲基纤维素中的一种或两种。
4.根据权利要求2所述的一种水性聚氨酯合成革，其特征在于：所述消泡剂选用聚醚改性聚二甲基硅氧烷和消泡剂RK-630D。
5.根据权利要求2所述的一种水性聚氨酯合成革，其特征在于：所述增稠剂选用增稠剂PU-40和增稠剂660中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯合成革，其特征在于：所述阻燃剂选用二溴新戊二醇。
7.权利要求1-6任一项所述的一种水性聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
制料：将原料称量混合，得到水性浸泡液和水性面层浆液；
基布层制备：将超细纤维基布浸泡在水性浸泡液内3-5min，取出后烘干得到基布层；
PVC压延：将PVC粒子加热后在基布层上压延，形成PVC层；
水性面层制备：在PVC层上涂覆水性面层浆液，将水性面层浆液烘干，水性面层成型，得到水性聚氨酯合成革。
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