CN106634524A - 合成革用水性聚氨酯表面处理剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明合成革用水性聚氨酯表面处理剂及其制备方法。原料按重量配比：由去离子水40~50份、二氧化硅消光粉2~4份、水性聚氨酯乳液45~55份、高滑爽性有机硅流平剂1.5~2.0份、弱阴离子有机硅耐磨剂2~4份、非离子有机硅手感剂3~5份、非离子型水性消泡剂0.2~0.3份、缔合型水性聚氨酯增稠剂1~2份复配制得。具有肤感、哑光、耐划伤、耐溶剂的功能特点。

Description

合成革用水性聚氨酯表面处理剂及制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于合成革的水性聚氨酯表面处理剂，特别是具有肤感、哑光、耐划伤、耐溶剂的功能特点。
背景技术
目前市场上合成革用水性聚氨酯表面处理剂手感柔软、细腻，风格各异，但市场上现有的水性聚氨酯表面处理剂的研发集中在雾面与肤感等风格特性上，对于合成革用表面处理剂提供的耐划伤、耐溶剂等功能特性并未提供处理方法，因此合成革用表面处理剂并未充分有效提高合成革的质量。
专利CN105316948A公开了一种“合成革用水性肤感处理剂及其制备方法”。其阐述了一种用于合成革后段工艺的合成革水性表面处理剂及制备方法，通过采用一种自消光的水性肤感聚氨酯树脂复配出一种合成革用表面处理剂，而非采用后添加二氧化硅消光粉达到消光的目的，节约了成本、简化了生产工艺。但是其专利中所述的表面处理剂只具有肤感的单一风格，并不具有耐划伤、耐溶剂等综合性能。
专利CN105133345A公开了一种“合成革用水性特雾特黑表面处理剂及其制备方法”。通过添加使用二氧化硅改变合成革表面光雾度与绒感，同时选配的碳酸钙能够提高涂层的水性牢度并且能有效降低成本，使生产的表面处理剂在保证特雾特黑风格的基础上合理控制成本。但该发明的表面处理剂不具有耐划伤的特性，大大的降低了合成革的使用寿命。
专利CN102995407A公开了一种“合成革用水性PU嫩肤感处理剂及其制备方法”。其通过添加改性蜡乳液、使用水性氨基硅油使经过表面处理后的合成革具有嫩肤感及耐老化、耐水解等综合性能。但其不具有手感干爽、合成革经过表面处理后耐划伤等特点。
专利CN105297449A公开了一种“人造革、合成革用水性耐磨耐刮表处剂及制备方法”。该专利所述的表面处理剂使用范围不局限于合成革的表面处理，且在表处剂中添加石墨烯或氧化石墨烯耐磨剂，使其发明的表面处理剂具有优良的耐磨耐刮特性。但石墨烯或氧化石墨烯耐磨剂在使用前，需要使用丙二醇甲醚醋酸酯润湿后，加入异丙醇在超声条件下分散1-2小时作预处理，大大降低了生产效率、提高了生产成本，需要改变现有的合成革生产工艺及设备，且该专利在复杂工艺条件下仅具有耐磨耐刮等特性；在风格特性上，该发明产品不具有肤感、干爽等特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种合成革用水性聚氨酯表面处理剂及制备方法，并具有肤感、哑光、耐划伤、耐溶剂的功能特点。
本发明合成革用水性聚氨酯表面处理剂：
原料按重量配比：
水性聚氨酯乳液 45~55份
去离子水 40~50份
二氧化硅消光粉 2~4份
高滑爽性有机硅流平剂 1.5~2.0份
弱阴离子有机硅耐磨剂 2~4份
非离子有机硅手感剂 3~5份
非离子型水性消泡剂 0.2~0.3份
缔合型水性聚氨酯增稠剂 1~2份
复配制成；
产品化学指标如下：
外观：乳白色液体
离子性：阴
pH值：7.0±0.5
固含量：25±2%
粘度：1200-1800mPa·s；
水性聚氨酯乳液：为辽宁恒星精细化工有限公司产品FS-5705；
二氧化硅消光粉：粒径为2-3μm；
弱阴离子有机硅耐磨剂：分子量为45-55万；
非离子有机硅手感剂：分子量为100-500。
本发明合成革用水性聚氨酯表面处理剂的制备方法；
原料按重量配比：
（1）将去离子水40~50份、二氧化硅消光粉2~4份混合并搅拌均匀；
（2）加入水性聚氨酯乳液45~55份、高滑爽性有机硅流平剂1.5~2.0份、弱阴离子有机硅耐磨剂2~4份、非离子有机硅手感剂3~5份、非离子型水性消泡剂0.2~0.3份，搅拌均匀；
（3）加入缔合型水性聚氨酯增稠剂1~2份，搅拌均匀，过滤，得产品。
水性聚氨酯乳液：为辽宁恒星精细化工有限公司产品FS-5705；
二氧化硅消光粉：粒径为2-3μm；
弱阴离子有机硅耐磨剂：分子量为45-55万；
非离子有机硅手感剂：分子量为100-500。
本发明生产工艺简单、易行。
本发明合成革用水性聚氨酯表面处理剂原料配伍选用的水性聚氨酯乳液(FS-5705)是聚酯聚醚类型脂肪族类聚氨酯，由于引入了三羟甲基丙烷使分子具有极高的分子内交联度，提高了成膜牢度，使水性聚氨酯乳液(FS-5705)具有耐溶剂的优点；其中的大分子量聚醚多元醇使聚氨酯内软段结晶度很低，使聚氨酯分子舒展，赋予了水性聚氨酯乳液(FS-5705)良好的柔软度。
本发明选用的高滑爽性有机硅流平剂结构为羟基聚醚改性聚二甲基硅氧烷，其中亲水性聚醚链段赋予水性聚氨酯乳液(FS-5705)良好的表面活性，硅氧烷主链作为疏水基可以提高产品的稳定性。
与水性聚氨酯乳液(FS-5705)搭配使用的非离子有机硅手感剂为小分子量可交联性水性有机硅乳液，可与树脂形成网状交联结构，提供弹性手感、防粘，相比于添加型有机硅手感剂，本发明使用的小分子量交联性有机硅手感剂可与树脂在120℃时发生交联，有效提高成膜滑爽性且手感永久性保持。
本发明添加的弱阴离子有机硅耐磨剂为大分子量有机硅分散体，含有硅氨基和硅羟基等活性基团，能为表面处理剂提供滑爽、柔润、细腻等类似皮肤的触感、使涂层具有高耐磨性，其中的氨基、羟基能够与水性聚氨酯乳液(FS-5705)中释放的活性异氰酸酯发生交联，形成空间网状结构，能够有效提高成膜牢度。
本发明选用的粒径2-3μm的二氧化硅消光粉在水性体系中易分散，增加成膜物质的哑光效果，产生柔和哑光效果的同时能够提供细腻、干爽的手感并且与本发明使用的有机硅助剂有良好的相容性。
综上所述，本发明一种合成革用水性聚氨酯表面处理剂具有肤感、哑光、耐划伤、耐溶剂的功能特点，制备和使用简单、环保无毒、生产安全，符合国家节能、环保要求且涂层柔软细腻、耐划伤、耐溶剂、牢度高、具有真皮触感，可与生产线无缝对接。
具体实施方式
实施例1
（1）将去离子水45份、二氧化硅消光粉2份混合并搅拌均匀；
（2）加入水性聚氨酯乳液55份、高滑爽性有机硅流平剂1.5份、弱阴离子有机硅耐磨剂2份、非离子有机硅手感剂3份、非离子型水性消泡剂0.2份，搅拌均匀；
（3）加入缔合型水性聚氨酯增稠剂1份，搅拌均匀，过滤，得产品，固含量：24.18% 粘度：1447mPa·s；
该实施例中水性聚氨酯乳液添加量相对较多，涂层手感柔软，具有优异的耐溶剂性。
实施例2
（1）将去离子水47份、二氧化硅消光粉4份混合并搅拌均匀；
（2）加入水性聚氨酯乳液45份、高滑爽性有机硅流平剂2份、弱阴离子有机硅耐磨剂4份、非离子有机硅手感剂4份、非离子型水性消泡剂0.3份，搅拌均匀；
（3）加入缔合型水性聚氨酯增稠剂2份，搅拌均匀，过滤，得产品，固含量：26.27% 粘度：1629mPa·s；
该实施例中弱阴离子有机硅耐磨剂、二氧化硅消光粉添加量相对较多，涂层有优异的耐磨、耐划伤性，光泽度偏低，手感细腻。
实施例3
（1）将去离子水45份、二氧化硅消光粉3份混合并搅拌均匀；
（2）加入水性聚氨酯乳液48份、高滑爽性有机硅流平剂1.8份、弱阴离子有机硅耐磨剂3份、非离子有机硅手感剂5份、非离子型水性消泡剂0.3份，搅拌均匀；
（3）加入缔合型水性聚氨酯增稠剂2份，搅拌均匀，过滤，得产品，固含量：25.17% 粘度：1558mPa·s；
该实施例中非离子有机硅手感剂添加量相对较多，涂层相对更加柔软、滑爽。
实施例4
（1）将去离子水48份、二氧化硅消光粉3份混合并搅拌均匀；
（2）加入水性聚氨酯乳液52份、高滑爽性有机硅流平剂1.7份、弱阴离子有机硅耐磨剂2份、非离子有机硅手感剂4份、非离子型水性消泡剂0.2份，搅拌均匀；
（3）加入缔合型水性聚氨酯增稠剂1份，搅拌均匀，过滤，得产品，固含量：24.52% 粘度：1489mPa·s；
该实施例中弱阴离子有机硅耐磨剂添加量相对较少，涂层手感柔软，有较好的耐磨、耐划伤性，光泽度自然。
实施例5
（1）将去离子水40份、二氧化硅消光粉2份混合并搅拌均匀；
（2）加入水性聚氨酯乳液46份、高滑爽性有机硅流平剂1.5份、弱阴离子有机硅耐磨剂3份、非离子有机硅手感剂3份、非离子型水性消泡剂0.2份，搅拌均匀；
（3）加入缔合型水性聚氨酯增稠剂2份，搅拌均匀，过滤，得产品，固含量：24.79% 粘度：1524mPa·s；
该实施例中各组分原料添加量相对平均，涂层手感滑爽、细腻，耐磨、耐划伤性、耐溶剂性优良，光泽度自然柔和。
上述实施例：
水性聚氨酯乳液：为辽宁恒星精细化工有限公司产品FS-5705；
二氧化硅消光粉：为德固赛公司产品OK-412；
高滑爽性有机硅流平剂：为广州市斯洛柯高分子聚合物有限公司产品Silok 8488；
弱阴离子有机硅耐磨剂：为广州市斯洛柯高分子聚合物有限公司产品Silok 51；
非离子有机硅手感剂：为广州市斯洛柯高分子聚合物有限公司产品Silok 9143H；
非离子型水性消泡剂：为北京凯米特公司产品AD-01；
缔合型水性聚氨酯增稠剂：为浙江临安福盛公司销售产品PU-40。
试验检测
在合成革表面上分别用本发明实施例1－5产品进行干法涂层，涂层刀厚0.5mm，160~170℃焙烘1分钟，干增重7-10g/m2。
对比例
使用广州市松净化工有限公司销售产品SC-820W，在合成革表面上按上述方法进行涂层处理。
性能测试指标如下表。
测试标准：
光泽度测试标准：按照FZ/T 01097-2006 织物光泽度测试法，使用WGG-60数显光泽度仪 进行测试。
耐溶剂性测试标准：按照FZ/T 01065-2008 涂层及涂层染色和印花织物耐有机溶剂的测定方法 进行测试。
耐划伤性测试标准：按照ISO 1518-1-2011 涂料和清漆耐划伤性测定：恒定荷载法 进行测试。
通过以上测试结果可以看出，本发明合成革用水性聚氨酯表面处理剂具有肤感、哑光、耐划伤、耐溶剂的功能特点，与市场现有合成革表面处理剂相比，光泽度有明显的改善，市场现有的溶剂型、水性聚氨酯表面处理剂在光泽度方面难以达到本发明现有水平，且本发明在稳定性、手感、环保能力、功能性等方面具有明显优势。

Claims (3)

1.合成革用水性聚氨酯表面处理剂，其特征是：
原料按重量配比：
水性聚氨酯乳液 45~55份
去离子水 40~50份
二氧化硅消光粉 2~4份
高滑爽性有机硅流平剂 1.5~2.0份
弱阴离子有机硅耐磨剂 2~4份
非离子有机硅手感剂 3~5份
非离子型水性消泡剂 0.2~0.3份
缔合型水性聚氨酯增稠剂 1~2份
复配制成；
产品化学指标如下：
外观：乳白色液体
离子性：阴
pH值：7.0±0.5
固含量：25±2%
粘度：1200-1800mPa·s；
水性聚氨酯乳液：为辽宁恒星精细化工有限公司产品FS-5705；
二氧化硅消光粉：粒径为2-3μm；
弱阴离子有机硅耐磨剂：分子量为45-55万；
非离子有机硅手感剂：分子量为100-500。
2.合成革用水性聚氨酯表面处理剂制备方法，其特征是：
原料按重量配比：
（1）将去离子水40~50份、二氧化硅消光粉2~4份混合并搅拌均匀；
（2）加入水性聚氨酯乳液45~55份、高滑爽性有机硅流平剂1.5~2.0份、弱阴离子有机硅耐磨剂2~4份、非离子有机硅手感剂3~5份、非离子型水性消泡剂0.2~0.3份，搅拌均匀；
（3）加入缔合型水性聚氨酯增稠剂1~2份，搅拌均匀，过滤，得产品；
水性聚氨酯乳液：为辽宁恒星精细化工有限公司产品FS-5705；
二氧化硅消光粉：粒径为2-3μm；
弱阴离子有机硅耐磨剂：分子量为45-55万；
非离子有机硅手感剂：分子量为100-500。
3.如权利要求2制备方法得到的合成革用水性聚氨酯表面处理剂。
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