CN105566594A - 一种含聚氨酯的牛皮涂饰剂的制备方法及所制备的牛皮涂饰剂 - Google Patents

一种含聚氨酯的牛皮涂饰剂的制备方法及所制备的牛皮涂饰剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含聚氨酯的牛皮涂饰剂的制备方法及所制备的牛皮涂饰剂，该方法将异氰酸酯、聚乙二醇、二羟甲基丁酸、1，4-丁二醇、乙二胺、纳米氧化硅和纳米二氧化钛进行反应，得到牛皮涂饰剂；其中，所述含聚氨酯的液体、纳米氧化硅和纳米二氧化钛的质量比为1：(0.1-0.5)：(0.01-0.3)。本发明方法制备的牛皮涂饰剂固化时间短，铅笔硬度高，柔韧性强，附着力好。

Description

一种含聚氨酯的牛皮涂饰剂的制备方法及所制备的牛皮涂饰剂
技术领域
本发明涉及皮革加工领域，具体涉及一种含聚氨酯的牛皮涂饰剂的制备方法及所制备的牛皮涂饰剂。
背景技术
作为一种重要的材料,皮革已经越来越广泛地得到使用。其中一个重要原因就在于它具有良好的保暖和通透性能。通透性能是影响皮革档次和其制品的穿着舒适性的一个重要因素。影响皮革通透性的因素很多,其中一个重要的方面就是皮革的涂饰。皮革涂饰的目的在于增加革的光泽和美观,纠正染色不匀,改善粒面上微小缺陷、提高使用性能等,如耐水、耐摩擦和不易粘污等性质。此外,还可以用以修整伤残粒面以及二层革作“假面”等。但是,这些性能的改进通常以牺牲其良好的通透性能为代价。随着人们对皮革各方面要求的不断提高,高质量的皮革涂饰材料也有待开发。涂饰剂的主要组成有成膜物质(粘合剂)和着色物质。其中着色物质包括染料和颜料。成膜物质的功能为覆盖于皮革面并使其着色,增加成革光泽度及耐水性能等。因此,涂饰剂的质量是颜料及成膜剂两者性能的综合。皮革涂饰工序上多采用数种涂饰材料配置而成。按照所用成膜剂的不同,可将常用的涂饰剂分为蛋白涂饰剂、丙烯酸树脂涂饰剂(包括改性丙烯酸树脂涂饰剂)、硝化纤维涂饰剂、聚氨酷涂饰剂。此外,还有颜料膏和其它涂饰材料。
中国专利CN102704273A公开了一种聚丙烯酸酯/中空二氧化硅纳米复合皮革涂饰剂的制备方法。聚丙烯酸酯是皮革涂饰材料中应用最广的一类成膜物质，具有优良的光稳定性、耐化学品性、延伸性及良好的粘结性，但是由于聚丙烯酸酯在皮革表面形成了一层致密的薄膜，严重堵塞了人体散发的水汽扩散至外界的通道，导致皮革产品的卫生性能受到极大影响。本发明采用聚苯乙烯微球为模板制备中空二氧化硅纳米粒子，并将其与聚丙烯酸酯共混制备聚丙烯酸酯/中空二氧化硅纳米复合皮革涂饰剂。通过本发明制备的复合皮革涂饰剂相对于纯聚丙烯酸酯皮革涂饰剂其透水汽性提升了82.65％，抗张强度提升了37.72％，断裂伸长率提升了11.09％。
中国专利CN104693404A公开了一种功能性水性聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法。本方法首先利用溶剂热法制备了掺杂型、表面PEG化的纳米二氧化钛，然后将其溶于聚合物多元醇中，采用原位聚合法将改性的具有可见光响应的纳米二氧化钛引入到聚氨酯中。该方法制备的水性聚氨酯皮革涂饰剂含有可见光响应的纳米二氧化钛，能够充分利用太阳光中的可见光，杀菌防霉能力强；纳米二氧化钛表面接枝PEG，结合纳米二氧化钛的光催化活性和PEG优良的抗蛋白吸附能力，显著提高聚氨酯涂层自清洁功能；采用原位聚合法可以有效促进纳米二氧化钛在聚氨酯中的良好分散，提高涂层的耐热稳定性和力学强度，同时保持涂饰材料的透明性。
现有的牛皮涂饰剂固化时间长，而且附着力差，有时难以满足批量化生产的需要。
发明内容
本发明提供一种含聚氨酯的牛皮涂饰剂的制备方法及所制备的牛皮涂饰剂，本发明方法制备的牛皮涂饰剂固化时间短，铅笔硬度高，柔韧性强，附着力好。
本发明所采用的技术方案为：
本发明提供一种含聚氨酯的牛皮涂饰剂的制备方法，其特征在于，该方法包括将1质量份的异氰酸酯与1-5质量份的聚乙二醇在60-100℃下进行第一反应1-10小时后，得到A液体；将A液体中加入0.1-0.3质量份的二月桂酸二丁基锡催化剂、1-6质量份的二羟甲基丁酸和2-8质量份的1，4-丁二醇，并在45-75℃下进行第二反应1-4小时，得到B液体；将B液体中加入10-20质量份的乙二胺在室温下进行中和反应1-10小时，得到含聚氨酯的液体；将所述含聚氨酯的液体与纳米氧化硅和纳米二氧化钛混合后，得到牛皮涂饰剂；其中，所述含聚氨酯的液体、纳米氧化硅和纳米二氧化钛的质量比为1：(0.1-0.5)：(0.01-0.3)。
优选地，所述异氰酸酯为选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或1,6-己二异氰酸酯。
优选地，所述聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇800。
优选地，所述第一反应的条件为：温度为60-80℃，时间为4-6小时。
优选地，所述第二反应的条件为：温度为60-75℃，时间为1-3小时。
优选地，所述中和反应的时间为2-8小时。
优选地，所述含聚氨酯的液体、纳米氧化硅和纳米二氧化钛的质量比为1：(0.3-0.5)：(0.08-0.2)。
优选地，所述纳米氧化硅的平均粒径为1-20纳米，所述纳米二氧化钛的粒径为12-20纳米。
根据本发明的制备方法所制备的含聚氨酯的牛皮涂饰剂。
本发明的有益效果为：
本发明的含聚氨酯的牛皮涂饰剂的制备方法所采用的溶剂少，制备方法简单；
本发明方法制备的牛皮涂饰剂力学性能好，含有纳米二氧化钛具有耐老化耐变色以及自洁和杀菌等功能，而且固化时间短，铅笔硬度高，柔韧性强，附着力好。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本方明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本方明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本方明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本方明所保护的范围。
本发明提供一种含聚氨酯的牛皮涂饰剂的制备方法，其特征在于，该方法包括将1质量份的异氰酸酯与1-5质量份的聚乙二醇在60-100℃下进行第一反应1-10小时后，得到A液体；将A液体中加入0.1-0.3质量份的二月桂酸二丁基锡催化剂、1-6质量份的二羟甲基丁酸和2-8质量份的1，4-丁二醇，并在45-75℃下进行第二反应1-4小时，得到B液体；将B液体中加入10-20质量份的乙二胺在室温下进行中和反应1-10小时，得到含聚氨酯的液体；将所述含聚氨酯的液体与纳米氧化硅和纳米二氧化钛混合后，得到牛皮涂饰剂；其中，所述含聚氨酯的液体、纳米氧化硅和纳米二氧化钛的质量比为1：(0.1-0.5)：(0.01-0.3)。
异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称。若以－NCO基团的数量分类，包括单异氰酸酯R－N＝C＝O和二异氰酸酯O＝C＝N－R－N＝C＝O及多异氰酸酯等。
根据本发明，所述异氰酸酯可以为选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或1,6-己二异氰酸酯。
根据本发明，所述聚乙二醇可以为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇800。
根据本发明，所述第一反应的条件可以为：温度为60-80℃，时间为4-6小时。
根据本发明，所述第二反应的条件可以为：温度为60-75℃，时间为1-3小时。
根据本发明，所述中和反应的时间可以为2-8小时。
根据本发明，所述含聚氨酯的液体、纳米氧化硅和纳米二氧化钛的质量比可以为1：(0.3-0.5)：(0.08-0.2)。
根据本发明，所述纳米氧化硅的平均粒径可以为1-20纳米，所述纳米二氧化钛的粒径可以为12-20纳米。
本发明还提供根据跟发明的制备方法所制备的含聚氨酯的牛皮涂饰剂。
下面将通过实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。
如无特别说明，本发明所用仪器和试剂均为商购，不同品牌的商品不影响具体使用。
本发明实施例涂饰剂的固化时间采用指干法(压痕法)进行测定:将试样涂于规定的基材上，在紫外光下曝光一定的时间后，以手指轻压涂膜，若压不出痕，则视其为完全固化，并以曝光时间来衡量固化速度的大小；
铅笔硬度采用GB/6739-86中的铅笔硬度测试方法进行测定；
柔韧性采用GB/T1731-93中的柔韧性测定方法进行测定；
附着力采用GB/T9286-1998中的附着力测试方法进行测定，附着力分为0、2、4、6、8、10六个等级，等级越高说明附着力越好。
实施例1
将1质量份的甲苯二异氰酸酯与1-5质量份的聚乙二醇200在60℃下进行第一反应1小时后，得到A液体；将A液体中加入0.1质量份的二月桂酸二丁基锡催化剂、1质量份的二羟甲基丁酸和2质量份的1，4-丁二醇，并在45℃下进行第二反应1小时，得到B液体；将B液体中加入10质量份的乙二胺在室温下进行中和反应1小时，得到含聚氨酯的液体；按照质量比为1：0.1：0.01将所述含聚氨酯的液体与粒径为1纳米的纳米氧化硅和粒径为12纳米的纳米二氧化钛混合后，得到牛皮涂饰剂NT1。
实施例2
将1质量份的二苯基甲烷二异氰酸酯与1-5质量份的聚乙二醇400在100℃下进行第一反应10小时后，得到A液体；将A液体中加入0.3质量份的二月桂酸二丁基锡催化剂、6质量份的二羟甲基丁酸和8质量份的1，4-丁二醇，并在75℃下进行第二反应4小时，得到B液体；将B液体中加入20质量份的乙二胺在室温下进行中和反应10小时，得到含聚氨酯的液体；按照质量比为1：0.5：0.3将所述含聚氨酯的液体与粒径为20纳米的纳米氧化硅和粒径为20纳米的纳米二氧化钛混合后，得到牛皮涂饰剂NT2。
实施例3
将1质量份的1,6-己二异氰酸酯与1-5质量份的聚乙二醇600在80℃下进行第一反应5小时后，得到A液体；将A液体中加入0.2质量份的二月桂酸二丁基锡催化剂、3质量份的二羟甲基丁酸和5质量份的1，4-丁二醇，并在60℃下进行第二反应2.5小时，得到B液体；将B液体中加入15质量份的乙二胺在室温下进行中和反应5小时，得到含聚氨酯的液体；按照质量比为1：0.3：0.15将所述含聚氨酯的液体与粒径为10纳米的纳米氧化硅和粒径为16纳米的纳米二氧化钛混合后，得到牛皮涂饰剂NT3。
实施例4
将1质量份的1,6-己二异氰酸酯与聚乙二醇800在80℃下进行第一反应6小时后，得到A液体；将A液体中加入0.2质量份的二月桂酸二丁基锡催化剂、3质量份的二羟甲基丁酸和6质量份的1，4-丁二醇，并在50℃下进行第二反应3小时，得到B液体；将B液体中加入15质量份的乙二胺在室温下进行中和反应5小时，得到含聚氨酯的液体；按照质量比为1：0.3：0.15将所述含聚氨酯的液体与粒径为10纳米的纳米氧化硅和粒径为16纳米的纳米二氧化钛混合后，得到牛皮涂饰剂NT4。
应用实施例1-4
将本发明实施例1-4所得牛皮涂饰剂NT1-NT4采用空气喷涂枪喷涂到头层牛皮上，测定固化时间、铅笔硬度、柔韧性和附着力，具体数据件表1。
从应用实施例和表1数据可知，本发明的牛皮涂饰剂固化时间短，铅笔硬度高，柔韧性强，附着力好。
表1

Claims (9)

1.一种含聚氨酯的牛皮涂饰剂的制备方法，其特征在于，该方法包括将1质量份的异氰酸酯与1-5质量份的聚乙二醇在60-100℃下进行第一反应1-10小时后，得到A液体；
将A液体中加入0.1-0.3质量份的二月桂酸二丁基锡催化剂、1-6质量份的二羟甲基丁酸和2-8质量份的1，4-丁二醇，并在45-75℃下进行第二反应1-4小时，得到B液体；
将B液体中加入10-20质量份的乙二胺在室温下进行中和反应1-10小时，得到含聚氨酯的液体；
将所述含聚氨酯的液体与纳米氧化硅和纳米二氧化钛混合后，得到牛皮涂饰剂；其中，所述含聚氨酯的液体、纳米氧化硅和纳米二氧化钛的质量比为1：(0.1-0.5)：(0.01-0.3)。
2.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯为选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或1,6-己二异氰酸酯。
3.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇800。
4.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述第一反应的条件为：温度为60-80℃，时间为4-6小时。
5.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述第二反应的条件为：温度为60-75℃，时间为1-3小时。
6.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述中和反应的时间为2-8小时。
7.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述含聚氨酯的液体、纳米氧化硅和纳米二氧化钛的质量比为1：(0.3-0.5)：(0.08-0.2)。
8.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化硅的平均粒径为1-20纳米，所述纳米二氧化钛的粒径为12-20纳米。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的制备方法所制备的涂饰剂。
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