CN102493198A - 一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及合成革领域，尤其涉及一种合成革用聚氨酯表面涂饰剂及其制备方法。一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂，该水性聚氨酯表面涂饰剂按重量百分比计由以下的组分构成：水乳型阴离子聚氨酯树脂30%～90%，水性树脂用消泡剂0.1%～0.5%，有机硅类流平剂0.5%～2%，有机硅手感剂0.5%～3%，水性聚氨酯用增稠剂0.2%～4%，去离子水4%～68%；所述的水性聚氨酯表面涂饰剂的固含量为10%～50%，粘度为500～5000mPa.?s。本发明解决了中低模量水性聚氨酯树脂防粘性能较差的问题，产品的光泽度、透明性、防粘性能和低温储存稳定性都优于现有的溶剂型聚氨酯皮革处理剂。

Description

一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及合成革领域，尤其涉及一种合成革用聚氨酯表面涂饰剂及其制备方法。

背景技术

光亮性皮革涂饰剂是合成革生产中常用的一种涂饰剂，可以赋予合成皮革光亮的外观，同时也可以赋予合成皮革一定的手感。现有的光亮型皮革涂饰剂大多采用溶剂型聚氨酯树脂，通过溶剂稀释后加入各种助剂制备而成，在使用时涂布于合成革表面然后加热使溶剂挥发，在合成革表面形成聚氨酯涂饰层。

现有的溶剂性光亮型聚氨酯皮革涂饰剂有以下几个不足：

（1）由于溶剂型聚氨酯通常采用的DMF、TOL、MEK等有机溶剂，在使用过程中会因为溶剂挥发造成污染，不符合当前对环保的要求。水性聚氨酯皮革处理剂采用水性聚氨酯为主要载体，不使用或仅使用极少量的低毒性有机溶剂，不会对环境造成污染，符合当前对环保的要求；

（2）溶剂型聚氨酯树脂的分子量和粘度有对应的关系，较低的分子量，相应聚氨酯树脂的粘度也低。在制备光泽度要求高的皮革涂饰剂时，通常会选用固含量较高同时粘度较低的聚氨酯树脂，这类聚氨酯树脂由于分子量较低，在物理性能以及耐热防粘耐候性方面都受到影响。水性聚氨酯成乳液状态，粘度和分子量没有必然联系，因此在制备高固低粘的高光泽皮革涂饰剂时，聚氨酯树脂保持了较高的分子量，其物理性能以及其他应用性能都不受到任何影响；

（3）溶剂型聚氨酯与水性聚氨酯才成膜机理不同，溶剂型聚氨酯涂饰剂成膜为均一的聚氨酯膜，在光泽度较高的时候会显的塑料感强，不够自然。水性聚氨酯皮革涂饰剂为乳液，成膜是乳胶粒径堆叠而成，与真皮的纤维结构而形成的不均匀性有相似之处，因此成膜后光泽手感都显得更自然，更接近于真皮。

发明内容

针对溶剂型光亮型聚氨酯皮革涂饰剂的不足，本发明的一个目的是提供一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂。该聚氨酯表面涂饰剂解决了中低模量水性聚氨酯树脂防粘性能较差的问题，产品的光泽度、透明性、防粘性能和低温储存稳定性都优于现有的溶剂型聚氨酯皮革处理剂。本发明的另外一个目的是提供上述的合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂的制备方法。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂，该水性聚氨酯表面涂饰剂按重量百分比计由以下的组分构成：

水乳型阴离子聚氨酯树脂    30%～90% 

水性树脂用消泡剂          0.1%～0.5%

有机硅类流平剂            0.5%～2% 

有机硅手感剂              0.5%～3% 

水性聚氨酯用增稠剂        0.2%～4%

去离子水                  4%～68%；

所述的水性聚氨酯表面涂饰剂的固含量为10%～50%，粘度为500～5000mPa.·s。

作为优选，上述的水性聚氨酯表面涂饰剂按重量百分比计由以下的组分构成：

水乳型阴离子聚氨酯树脂    40%～75% 

水性树脂用消泡剂          0.2%～0.4%

有机硅类流平剂            0.8%～1.6% 

有机硅手感剂              0.8%～2.5% 

水性聚氨酯用增稠剂        0.5%～3%

去离子水                  15%～60%。

作为优选，上述的水性聚氨酯表面涂饰剂按重量百分比计由以下的组分构成：

水乳型阴离子聚氨酯树脂    50%～70% 

水性树脂用消泡剂          0.2%～0.4%

有机硅类流平剂            0.8%～1.6% 

有机硅手感剂              0.8%～2.5% 

水性聚氨酯用增稠剂        0.5%～3%

去离子                    30%～55%。

作为优选，上述的水性聚氨酯表面涂饰剂的固含量为15%～35%，粘度为800～2000 mPa.·s。

作为优选，上述的水乳型阴离子聚氨酯树脂的固含量为25%～60%，固体成份包括脂肪族、芳香族、聚酯型和聚醚型聚氨酯树脂中的一种或多种混合。作为再优选，上述的水乳型阴离子聚氨酯树脂的固含量为30%～45%。

作为优选，上述的水性树脂用消泡剂选用硅酮类消泡剂。

作为优选，上述的有机硅手感剂采用聚醚改性的二甲基硅氧烷类有机硅手感剂。

作为优选，上述的水性聚氨酯用增稠剂选用聚氨酯缔合型增稠剂。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种制备上述的水性聚氨酯表面涂饰剂的制备方法，该方法包括以下的步骤：

1）在釜中加入水乳型阴离子聚氨酯树脂，搅拌机边搅拌边加入水性树脂用消泡剂，搅拌均匀；

2）边搅拌边加入有机硅类流平剂、有机硅手感剂和去离子水；

3）分批逐步加入水性聚氨酯用增稠剂，调节水性聚氨酯涂饰剂到所述的粘度；

4）搅拌20～40分钟，待粘度稳定，测量粘度在合格范围内后，出料。

本发明采用阴离子水性聚氨酯为主要的树脂载体，采用水稀释，不添加有机溶剂，同时加入有机硅手感剂和有机硅防粘助剂，改善涂饰后皮革的手感和防粘性能。经测试，水性光亮型皮革处理剂在光泽，透明性和物理强度等方面都达到或超过溶剂型聚氨酯皮革处理剂，可以完全替代现有的溶剂型聚氨酯皮革处理剂。配合有机硅手感剂和有机硅防粘助剂，解决了中低模量水性聚氨酯树脂防粘性能较差的问题，产品的光泽度、透明性、防粘性能和低温储存稳定性都优于现有的溶剂型聚氨酯皮革处理剂。

具体实施方式

实施例1

在混合釜中加入30份的固含量为30%的水乳型阴离子聚氨酯树脂，然后加入0.1份的水性树脂用消泡剂搅拌均匀。边搅拌边加入0.5份的有机硅类流平剂，0.5份的有机硅手感剂，68份的去离子水，搅拌均匀后分批加入0.9份的聚氨酯缔合型增稠剂，搅拌30min，粘度稳定后测的粘度为600 mPa. ·s，出料，得到固含量为11%的光亮型水性聚氨酯涂饰剂。

实施例2

在混合釜中加入50份的固含量为60%的水乳型阴离子聚氨酯树脂，然后加入0.4份的水性树脂用消泡剂搅拌均匀。边搅拌边加入1.5份的有机硅类流平剂，1份的有机硅手感剂，45.1份的去离子水，搅拌均匀后分批加入2份的聚氨酯缔合型增稠剂，搅拌30min，粘度稳定后测的粘度为3000 mPa. ·s，出料，得到固含量为34.9%的光亮型水性聚氨酯涂饰剂。

实施例3

在混合釜中加入60份的固含量为25%的水乳型阴离子聚氨酯树脂，然后加入0.3份的水性树脂用消泡剂搅拌均匀。边搅拌边加入0.8份的有机硅类流平剂，2份的有机硅手感剂，35.9份的去离子水，搅拌均匀后分批加入3份的聚氨酯缔合型增稠剂，搅拌30min，粘度稳定后测的粘度为1800 mPa. ·s，出料，得到固含量为21.1%的光亮型水性聚氨酯涂饰剂。

实施例4

在混合釜中加入80份的固含量为50%的水乳型阴离子聚氨酯树脂，然后加入0.2份的水性树脂用消泡剂搅拌均匀。边搅拌边加入1.4份的有机硅类流平剂，1.5份的有机硅手感剂，16.7份的去离子水，搅拌均匀后分批加入0.2份的聚氨酯缔合型增稠剂，搅拌30min，粘度稳定后测的粘度为1200 mPa. ·s，出料，得到固含量为43.3%的光亮型水性聚氨酯涂饰剂。

实施例5

在混合釜中加入90份的固含量为30%的水乳型阴离子聚氨酯树脂，然后加入0.5份的水性树脂用消泡剂搅拌均匀。边搅拌边加入2份的有机硅类流平剂，3份的有机硅手感剂，4份的去离子水，搅拌均匀后分批加入0.5份的聚氨酯缔合型增稠剂，搅拌30min，粘度稳定后测的粘度为4500 mPa. ·s，出料，得到固含量为33%的光亮型水性聚氨酯涂饰剂。

试验例

光泽度测试：将制备的光亮型水乳型阴离子聚氨酯树脂用滚涂的方法涂布于合成革表面，然后再130℃的烘箱中烘烤3min，完全干燥后，冷却，用光泽仪测60度角光泽度；

耐热粘着性能测试：制备的光亮型水乳型阴离子聚氨酯树脂用滚涂的方法涂布于合成革表面，然后再130℃的烘箱中烘烤3min，完全干燥后，冷却。然后按照QB/T 1646-2007中5.15的规定进行的方法测试耐热粘着性；

结果如下表所示：

未处理合成革

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

光泽度（光泽单位）

18

35

51

48

64

55

耐热粘着性

4级

4级

4级

5级

4级

5级

从结果可以看出，光亮型水性聚氨酯涂饰剂处理后，皮革的光亮度有了明显的提高，同时耐热粘着性保持不变或有改善，该发明制备的水性聚氨酯涂饰剂的性能达到预期的要求。

Claims (10)

1.一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂，其特征在于该水性聚氨酯表面涂饰剂按重量百分比计由以下的组分构成：

水乳型阴离子聚氨酯树脂    30%～90% 

水性树脂用消泡剂          0.1%～0.5%

有机硅类流平剂            0.5%～2% 

有机硅手感剂              0.5%～3% 

水性聚氨酯用增稠剂        0.2%～4%

去离子水                  4%～68%；

所述的水性聚氨酯表面涂饰剂的固含量为10%～50%，粘度为500～5000mPa.·s。

2.根据权利要求1所述的一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂，其特征在于该水性聚氨酯表面涂饰剂按重量百分比计由以下的组分构成：

水乳型阴离子聚氨酯树脂    40%～75% 

水性树脂用消泡剂          0.2%～0.4%

有机硅类流平剂            0.8%～1.6% 

有机硅手感剂              0.8%～2.5% 

水性聚氨酯用增稠剂        0.5%～3%

去离子水                  15%～60%。

3.根据权利要求1所述的一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂，其特征在于该水性聚氨酯表面涂饰剂按重量百分比计由以下的组分构成：

水乳型阴离子聚氨酯树脂    50%～70% 

水性树脂用消泡剂          0.2%～0.4%

有机硅类流平剂            0.8%～1.6% 

有机硅手感剂              0.8%～2.5% 

水性聚氨酯用增稠剂        0.5%～3%

去离子                    30%～55%。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂，其特征在于：所述的水性聚氨酯表面涂饰剂的固含量为15%～35%，粘度为800～2000 mPa.·s。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂，其特征在于：水乳型阴离子聚氨酯树脂的固含量为25%～60%，固体成份包括脂肪族、芳香族、聚酯型和聚醚型聚氨酯树脂中的一种或多种混合。

6.根据权利要求5所述的一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂，其特征在于：水乳型阴离子聚氨酯树脂的固含量为30%～45%。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂，其特征在于：水性树脂用消泡剂选用硅酮类消泡剂。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂，其特征在于：有机硅手感剂采用聚醚改性的二甲基硅氧烷类有机硅手感剂。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种合成革用光亮型水性聚氨酯表面涂饰剂，其特征在于：水性聚氨酯用增稠剂选用聚氨酯缔合型增稠剂。

10.一种制备权利要求1或2或3所述的水性聚氨酯表面涂饰剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：

1）在釜中加入水乳型阴离子聚氨酯树脂，搅拌机边搅拌边加入水性树脂用消泡剂，搅拌均匀；

2）边搅拌边加入有机硅类流平剂、有机硅手感剂和去离子水；

3）分批逐步加入水性聚氨酯用增稠剂，调节水性聚氨酯涂饰剂到所述的粘度；

4）搅拌20～40分钟，待粘度稳定，测量粘度在合格范围内后，出料。