CN105442339B - 耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，包括有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂的制备、布基的含浸处理、转移膜的制备和涂层的熟化的过程。本发明产品按照QB/T 4671‑2014（人造革合成革试验方法耐水解的测定），即在70℃和相对湿度为95%的环境下，放置10周以上后表面PU涂层不开裂不粉化，且其剥离强度基本保持不变，可广泛应用于高温高湿环境下的沙发家具和汽车座椅面料，丛林试验结果确定其具有10年耐久性。

Description

耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法
技术领域
本发明涉及一种十年耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的生产方法，特别涉及有机硅树脂提高合成革耐水解的作用。
背景技术
聚氨酯（PU）合成革是目前世界上代替天然皮革制品最为理想的材料，主要应用于鞋类、箱包袋、球类、家具和汽车等领域。随着人民生活水平的提高，人们对合成革的耐用性方面也提出了较高的要求，特别是在汽车座椅和沙发面料方面要求合成革的耐水解性能要达到10年以上。影响PU革老化的因素主要为空气、阳光和湿气等，合成革的耐水解性能取决于布基和PU层的耐水解性能。
目前聚氨酯合成革的生产工艺可分为湿法—干法工艺和全干法，湿法—干法工艺具体生产步骤为先将布基通过湿法工艺制成贝斯，再在贝斯上通过干法工艺贴面，经过干燥成型制得成品，产品透气性好，真皮感强，缺点是工艺流程较长，且产品耐水解性能较差；全干法工艺是指在离型纸上涂覆树脂直接贴合后干燥成型制得成品，优点是工艺流程短，产品的触感、韧性、外观及耐水解性能较好，但缺点是很难达到10年以上耐水解的水平，且产品的透气性能较差。
本发明采用的工艺为全干法工艺，通过对布基进行含浸有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂，改善了布基的耐水解性能，再利用有机硅聚氨酯树脂的面层和二液型的有机硅树脂粘接层浆料对布基进行贴面，制得产品，有机硅聚氨酯树脂具有耐水解20-30年性能，产品的性能可达到耐水解10年以上的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，所要解决的技术问题是提高沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的耐水解性能，使其能够达到10年以上耐水解的水平。
本发明是通过以下技术方案实现的：
耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，包括以下步骤：
（1）有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂的制备；
（2）布基的含浸处理；
（3）转移膜的制备；
（4）涂层的熟化。
本发明所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，步骤（1）所述的有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂的制备是以聚碳改性聚硅氧烷、聚碳酸酯二元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和聚碳型聚氨酯树脂为主要原料，在聚碳型聚氨酯树脂链段中接入有机硅基团。
本发明所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，所述的在聚碳型聚氨酯树脂链段中接入有机硅基团的方式为嵌段共聚。
本发明所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，步骤（2）所述的布基的含浸处理是将双面起毛机织布浸渍在含有所述有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂的浆料中，经水洗、轧干、干燥得到合成革贴面基材，所述布基的含浸处理车速控制在15~25 m/min，轧干轧车辊压力控制在0.25~0.5 Bar，干燥温度控制在100~115℃。
本发明所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，步骤（3）所述的转移膜的制备是在离型纸的正面均匀涂覆厚度为0.2~0.5 mm的面层有机硅树脂浆料，于120~130℃干燥1~2分钟得到面层薄膜，然后在面层薄膜上均匀涂覆厚度为15~30丝的二液型有机硅树脂浆料作为粘结层，100~120℃干燥0.5-1分钟得到转移膜。
本发明所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，步骤（4）所述的涂层的熟化是将制备好的转移膜与含浸后的布基相贴合，于120~140℃干燥4~5分钟，冷却定型后从离型纸上剥离得到成品。
本发明所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，所述有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂是按以下质量份数配方在聚合釜中反应得到：
聚碳性聚氨酯树脂，100份；
聚碳改性聚硅氧烷，3~6份；
聚碳酸酯二元醇，6~10份；
二苯基甲烷二异氰酸酯，8~12份；
1，4-丁二醇，10~15份；
甲基硫醇锡，0.5~2份；
二甲基甲酰胺，2~5份；
丁酮，1~4份。
本发明所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，所述浆料按以下质量份数构成：
有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂，100份；
溶剂N,N-二甲基甲酰胺，40~60份；
流平剂，0.1~0.5份；
碳酸钙，6~15份。
本发明所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，所述面层有机硅树脂浆料按以下质量份数构成：
有机硅聚氨酯树脂，100份；
稀释剂，25~40份。
本发明所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，所述二液型有机硅树脂浆料按以下质量份数构成：
有机硅聚氨酯树脂，100份；
稀释剂，30~50份；
固化剂，0.1~0.25份；
颜料，0.1~10份。
本发明的有益效果在于：
本发明对传统的聚碳型聚氨酯树脂进行改性，使其耐水解性能大大加强，为布基耐水解处理提供材料支持，采用的工艺为干法工艺，通过对布基进行含浸有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂，改善了布基的耐水解性能，提高了布基与涂层的结合强度，再利用有机硅聚氨酯树脂的面层和二液型的有机硅树脂粘接层浆料对布基进行贴面，制得产品，有机硅聚氨酯树脂具有耐水解20-30年性能，本发明制得的产品按照QB/T 4671-2014（人造革合成革试验方法 耐水解的测定），即在70℃和相对湿度为95%的环境下，本专利产品放置10周以上后表面PU涂层不开裂和不粉化，丛林试验结果确定其具有10年耐久性，不仅革面无开裂粉化等异常现象，且其剥离强度基本保持不变，可广泛应用于高温高湿环境下的沙发家具和汽车座椅面料。
具体实施方式
为更好理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步描述，以下实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。
实施例1：
聚碳树脂ST-300PC为合肥安利聚氨酯新材料有限公司产品；流平剂BYK-9565为德国毕克化学公司产品；碳酸钙为军博实业（上海）有限公司产品；有机硅聚氨酯树脂200G、有机硅聚氨酯树脂1000G、稀释剂和固化剂为东莞市良展有机硅科技有限公司产品；聚碳酸酯二元醇（PCDL）为济宁佰一化工有限公司产品；二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为烟台万华集团产品；NX-128甲基硫醇锡为南通艾德旺化工有限公司产品。
本发明耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革按以下步骤制备：
1.有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂SI-300PC制备
原料质量份数按以下配方在聚合釜中反应，形成有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂SI-300PC：
聚碳性聚氨酯树脂ST-300PC，100份；
聚碳改性聚硅氧烷（PC-PDMS），3份；
聚碳酸酯二元醇（PCDL），8份；
二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），12份；
1，4-丁二醇（BDO），13份；
NX-128甲基硫醇锡，0.5份；
二甲基甲酰胺，5份；
丁酮，1份。
2.布基的含浸处理
选择厚度为0.65~0.85 mm、起毛均匀的双面起毛机织布为布基，将该基布浸渍在含有所述有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂SI-300PC的浆料中，经过水洗、轧干并干燥得到本发明的合成革贴面基材，车速控制在15~25 m/min，轧干轧车辊压力控制在0.25~0.5Bar，干燥温度控制在100~115℃。
含浸有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂SI-300PC的浆料按质量份数构成为：
有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂SI-300PC，100份；
溶剂DMF，40份；
流平剂BYK-9565，0.15份；
碳酸钙，10份。
3.转移膜的制备
在离型纸的正面均匀涂覆有机硅聚氨酯树脂浆料，厚度约0.3 mm，于125℃干燥1分钟20秒，得到面层薄膜，然后在面层薄膜上均匀涂覆二液型有机硅聚氨酯树脂浆料作为粘结层，涂覆厚度约20丝，115℃干燥45秒得到转移膜。
所述的面层有机硅聚氨酯浆料的原料按质量份数组成为：
有机硅聚氨酯树脂200G，100份；
稀释剂，35份；
所述二液型有机硅聚氨酯树脂浆料的原料按质量份数构成为：
有机硅树脂1000G，100份；
稀释剂，35份；
固化剂，0.15份；
颜料，1份。
4.涂层的熟化
将转移膜与含浸后的布基相贴合，于135℃干燥4分钟30秒，冷却定型后从离型纸上剥离得到成品。
本实施例产品按照QB/T 4671-2014（人造革合成革试验方法 耐水解的测定），即在70℃和相对湿度为95%的环境下，本产品放置10周以上后表面PU涂层不开裂不粉化，且其剥离强度基本保持不变，可广泛应用于高温高湿环境下的沙发家具和汽车座椅面料，丛林试验结果确定其具有10年耐久性。
实施例2：
聚碳树脂ST-130PC为合肥安利聚氨酯新材料有限公司产品；流平剂BYK-9565为德国毕克化学公司产品；碳酸钙为军博实业（上海）有限公司产品；有机硅聚氨酯树脂200G、有机硅聚氨酯树脂1000G、端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷和固化剂为东莞市良展有机硅科技有限公司产品；聚碳酸酯二元醇（PCDL）为济宁佰一化工有限公司产品；二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为烟台万华集团产品；NX-128甲基硫醇锡为南通艾德旺化工有限公司产品。
本发明耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革按以下步骤制备：
1.有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂SI-130PC制备
原料质量份数按以下配方在聚合釜中反应，形成有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂SI-130PC：
聚碳性聚氨酯树脂ST-130PC，100份；
聚碳改性聚硅氧烷（PC-PDMS），6份；
聚碳酸酯二元醇（PCDL），6份；
二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），10份；
1，4-丁二醇（BDO），10份；
NX-128甲基硫醇锡，1.5份；
二甲基甲酰胺，2.5份；
丁酮，1.5份。
2.布基的含浸处理
选择厚度为0.65~0.85 mm、起毛均匀的双面起毛机织布为布基，将该基布浸渍在含有所述有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂SI-130PC的浆料中，经过水洗、轧干并干燥得到本发明的合成革贴面基材，车速控制在15~25 m/min，轧干轧车辊压力控制在0.25~0.5Bar，干燥温度控制在100~115℃。
含浸有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂SI-130PC的浆料按质量份数构成为：
有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂SI-130PC，100份；
溶剂DMF，50份；
流平剂BYK-9565，0.5份；
碳酸钙，15份。
3.转移膜的制备
在离型纸的正面均匀涂覆有机硅聚氨酯树脂浆料，厚度约0.2 mm，于120℃干燥1分钟，得到面层薄膜，然后在面层薄膜上均匀涂覆二液型有机硅聚氨酯树脂浆料作为粘结层，涂覆厚度约30丝，100℃干燥30秒得到转移膜。
所述的面层有机硅聚氨酯浆料的原料按质量份数组成为：
有机硅聚氨酯树脂200G，100份；
稀释剂-端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷，25份；
所述二液型有机硅聚氨酯树脂浆料的原料按质量份数构成为：
有机硅树脂1000G，100份；
稀释剂-端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷，30份；
固化剂，0.25份；
颜料，2份。
4.涂层的熟化
将转移膜与含浸后的布基相贴合，于120℃干燥4分钟，冷却定型后从离型纸上剥离得到成品。
本实施例产品按照QB/T 4671-2014（人造革合成革试验方法 耐水解的测定），即在70℃和相对湿度为95%的环境下，本产品放置10周以上后表面PU涂层不开裂不粉化，且其剥离强度基本保持不变，可广泛应用于高温高湿环境下的沙发家具和汽车座椅面料，丛林试验结果确定其具有10年耐久性。
实施例3：
聚碳树脂LY-60PC为合肥安利聚氨酯新材料有限公司产品；流平剂BYK-9565为德国毕克化学公司产品；碳酸钙为军博实业（上海）有限公司产品；有机硅聚氨酯树脂200G、有机硅聚氨酯树脂1000G、端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷和固化剂为东莞市良展有机硅科技有限公司产品；聚碳酸酯二元醇（PCDL）为济宁佰一化工有限公司产品；二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为烟台万华集团产品；NX-128甲基硫醇锡为南通艾德旺化工有限公司产品。
本发明耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革按以下步骤制备：
1.有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂LI-60PC制备
原料质量份数按以下配方在聚合釜中反应，形成有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂LI-60PC：
聚碳性聚氨酯树脂LY-60PC，100份；
聚碳改性聚硅氧烷（PC-PDMS），4份；
聚碳酸酯二元醇（PCDL），10份；
二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），8份；
1，4-丁二醇（BDO），15份；
NX-128甲基硫醇锡，2份；
二甲基甲酰胺，2份；
丁酮，4份。
2.布基的含浸处理
选择厚度为0.65~0.85 mm、起毛均匀的双面起毛机织布为布基，将该基布浸渍在含有所述有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂LI-60PC的浆料中，经过水洗、轧干并干燥得到本发明的合成革贴面基材，车速控制在15~25 m/min，轧干轧车辊压力控制在0.25~0.5 Bar，干燥温度控制在100~115℃。
含浸有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂LI-60PC的浆料按质量份数构成为：
有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂LI-60PC，100份；
溶剂DMF，60份；
流平剂BYK-9565，0.1份；
碳酸钙，6份。
3.转移膜的制备
在离型纸的正面均匀涂覆有机硅聚氨酯树脂浆料，厚度约0.5 mm，于130℃干燥2分钟，得到面层薄膜，然后在面层薄膜上均匀涂覆二液型有机硅聚氨酯树脂浆料作为粘结层，涂覆厚度约15丝，120℃干燥1分钟得到转移膜。
所述的面层有机硅聚氨酯浆料的原料按质量份数组成为：
有机硅聚氨酯树脂200G，100份；
稀释剂-端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷，40份；
所述二液型有机硅聚氨酯树脂浆料的原料按质量份数构成为：
有机硅树脂1000G，100份；
稀释剂-端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷，50份；
固化剂，0.1份；
颜料，2份。
4.涂层的熟化
将转移膜与含浸后的布基相贴合，于140℃干燥5分钟，冷却定型后从离型纸上剥离得到成品。
本实施例产品按照QB/T 4671-2014（人造革合成革试验方法 耐水解的测定），即在70℃和相对湿度为95%的环境下，本产品放置10周以上后表面PU涂层不开裂不粉化，且其剥离强度基本保持不变，可广泛应用于高温高湿环境下的沙发家具和汽车座椅面料，丛林试验结果确定其具有10年耐久性。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂的制备；
（2）布基的含浸处理；
（3）转移膜的制备；
（4）涂层的熟化；
其中，步骤（1）所述的有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂的制备是以聚碳改性聚硅氧烷3~6份、聚碳酸酯二元醇6~10份、二苯基甲烷二异氰酸酯8~12份和聚碳型聚氨酯树脂100份为主要原料，在聚碳型聚氨酯树脂链段中接入有机硅基团。
2.如权利要求1所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述的在聚碳型聚氨酯树脂链段中接入有机硅基团的方式为嵌段共聚。
3.如权利要求1或2所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的布基的含浸处理是将双面起毛机织布浸渍在含有所述有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂的浆料中，经水洗、轧干、干燥得到合成革贴面基材，所述布基的含浸处理车速控制在15~25 m/min，轧干轧车辊压力控制在0.25~0.5 Bar，干燥温度控制在100~115℃。
4.如权利要求1所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的转移膜的制备是在离型纸的正面均匀涂覆厚度为0.2~0.5 mm的面层有机硅树脂浆料，于120~130℃干燥1~2分钟得到面层薄膜，然后在面层薄膜上均匀涂覆厚度为15~30丝的二液型有机硅树脂浆料作为粘结层，100~120℃干燥0.5-1分钟得到转移膜。
5.如权利要求1所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的涂层的熟化是将制备好的转移膜与含浸后的布基相贴合，于120~140℃干燥4~5分钟，冷却定型后从离型纸上剥离得到成品。
6.如权利要求1所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂是按以下质量份数配方在聚合釜中反应得到：
聚碳性聚氨酯树脂，100份；
聚碳改性聚硅氧烷，3~6份；
聚碳酸酯二元醇，6~10份；
二苯基甲烷二异氰酸酯，8~12份；
1，4-丁二醇，10~15份；
甲基硫醇锡，0.5~2份；
二甲基甲酰胺，2~5份；
丁酮，1~4份。
7.如权利要求3所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述浆料按以下质量份数构成：
有机硅改性的聚碳型聚氨酯树脂，100份；
溶剂N,N-二甲基甲酰胺，40~60份；
流平剂，0.1~0.5份；
碳酸钙，6~15份。
8.如权利要求4所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述面层有机硅树脂浆料按以下质量份数构成：
有机硅聚氨酯树脂，100份；
稀释剂，25~40份。
9.如权利要求4所述的耐水解沙发家具和汽车座椅用聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述二液型有机硅树脂浆料按以下质量份数构成：
有机硅聚氨酯树脂，100份；
稀释剂，30~50份；
固化剂，0.1~0.25份；
颜料，0.1~10份。
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