CN106752974B

CN106752974B - 一种环保型硝化棉皮革光亮剂及其制备方法

Info

Publication number: CN106752974B
Application number: CN201611217820.1A
Authority: CN
Inventors: 徐勇军; 王勇; 谭炜恒
Original assignee: Dongguan University of Technology
Current assignee: Dongguan University of Technology
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2019-02-01
Anticipated expiration: 2036-12-26
Also published as: CN106752974A

Abstract

本发明涉及皮革护理领域，具体涉及一种环保型硝化棉皮革光亮剂及其制备方法，本发明的环保型硝化棉皮革光亮剂，包括以下重量份数的各组分，硝化棉10～30份、醇酸树脂5～20份、三聚氰胺甲醛树脂2～20份、有机溶剂35～65份、增塑剂6～12份、助剂5～30份、蓖麻油1～10份。本发明的硝化棉皮革光亮剂节能环保、价格低廉、耐热性能好、使用效果好、有利于延长皮革使用寿命。

Description

一种环保型硝化棉皮革光亮剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及皮革护理领域，特别涉及一种环保型硝化棉皮革光亮剂及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，皮革制品由于其优良的性能，已走进千家万户，其中包括沙发、皮衣、皮鞋、皮包等。在皮革使用过程中，由于各种物理的化学的原因，会造成皮革制品失去光泽等问题，因此需定期进行护理，如清洁、保养、上光、抛光、补色等，以此来使皮革制品恢复原貌，同时延长其使用寿命。

一般通过喷涂皮革光亮剂，来进行皮革护理。皮革光亮剂能使皮革涂饰顶层或毛革两用的光面滑爽，革身柔软，丰满而富有弹性，赋予皮革丝绸感，改善皮革的防水性防油性和耐磨性能。

在环保意识逐渐深入人心的今天，皮革光亮剂的环保问题也不断引起人们的重视。硝化棉(简称NC)作为皮革顶层涂饰光亮剂的成膜物，其历史较为悠久，不会造成环境污染，有利于环保。硝化棉漆膜光亮、耐磨、耐水，在皮革顶层光亮涂饰材料中占有重要的地位。

但一方面，目前国内的环保型硝化棉光亮剂主要依赖进口，价格较高。第二方面，由于硝化棉具有高度可燃性和爆炸性，其危险程度根据硝化程度而定，含氮量在12.5％以上的硝化棉危险性极大，遇火即燃烧。在温度超过40℃时能加速其分解而自燃。含氮量不足12.5％的硝化棉虽然比较稳定，但受热或储存日久，逐渐分解而放出酸，降低着火点，亦有自燃自爆的可能。第三方面，醇酸树脂作为NC的增塑剂，由于没有形成更多的相互交联的网络共混物，存在迁移现象，时间一久，会造成皮革表面发粘。第四方面，硝化棉皮革光亮剂的复配中，稀释剂采用了乙醇和低分子量酯类，硝化纤维素乳液稳定性不太好，局部存在分层破乳。第五方面，硝化棉光亮剂生产条件问题，反应的转速未达到预期，硝化棉光亮剂乳液的稳定性还有少许缺陷，久置部分出现发黄和分层的现象，这些都影响使用效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种节能环保、价格低廉、耐热性能好、使用效果好、有利于延长皮革使用寿命的硝化棉皮革光亮剂及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：一种环保型硝化棉皮革光亮剂，包括以下重量份数的各组分，硝化棉10～30份、醇酸树脂5～20份、三聚氰胺甲醛树脂2～20份、有机溶剂35～65份、增塑剂6～12份、助剂5～30份、蓖麻油1～10份。

对上述技术方案的进一步改进为，所述硝化棉的含氮量为12％，粘度为1～1/2s；所述醇酸树脂为蓖麻油改性醇酸树脂。

对上述技术方案的进一步改进为，所述有机溶剂为环己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物，其中，环己酮15～30份、乙酸丁酯10～60份、乙酸乙酯10～35份、乙醇1～10份；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；所述助剂为丁醇。

对上述技术方案的进一步改进为，包括以下重量份数的各组分，硝化棉15份、醇酸树脂9份、三聚氰胺甲醛树脂7份、环己酮22份、乙酸丁酯10份、乙酸乙酯14份、乙醇3份、邻苯二甲酸二丁酯8份、丁醇10份、蓖麻油2份。

一种环保型硝化棉皮革光亮剂的制备方法，包括以下步骤，a、油相配制：在溶解釜中投入配方量的有机溶剂，环己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物,搅拌，使有机溶剂混合均匀，再在搅拌条件下投入配方量的硝化棉,继续搅拌，再投入配方量的三聚氰胺甲醛树脂，再投入配方量的起增塑剂作用的邻苯二甲酸丁二酯，搅拌均匀后备用；b、水相配制：另取反应器，向其内加入配方量的起助剂功能的丁醇、蓖麻油和醇酸树脂，在助剂作用下，通过蓖麻油对醇酸树脂进行改性得到蓖麻油醇酸树脂，加热，搅拌均匀后备用；c、将步骤a中的油相缓慢加入步骤b中的水相中，高速搅拌，得到硝化棉皮革光亮剂。

对上述技术方案的进一步改进为，步骤a中，搅拌时间至少为4hr，步骤b中，加热温度为48～52℃，步骤c中，搅拌时间至少为3hr。

本发明的有益效果为：

1、一方面，本发明中，主要成分为硝化棉、醇酸树脂和三聚氰胺甲醛树脂，硝化棉的功能是提高皮革表面光亮度，同时提高光亮剂的干燥速度和光亮剂涂层的硬度，使皮革可打磨、易修补；醇酸树脂的功能是使光亮剂涂层漆膜光亮，丰满，能提高皮革的护理效果；三聚氰胺甲醛树脂能增加皮革的耐光耐沸水和抗电弧性，提高光亮剂的稳定性；采用这三种主要原料制得的皮革光亮剂，各项物理性质和化学性质稳定，涂覆于皮革表面时能形成稳定、光亮、丰满的防护膜，对皮革的护理效果好。第二方面，采用有机溶剂来溶解主要成分，有机溶剂使用量小，能减小制备过程中VOC的排放量，有利于节能环保。

2、有机溶剂为环己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物，其中，环己酮15～30份、乙酸丁酯10～60份、乙酸乙酯10～35份、乙醇1～10份，在这些有机溶剂中，环己酮沸点为155℃，乙酸丁酯沸点为126.1℃，乙酸乙酯和乙醇的沸点均小于80℃，为低沸点溶剂，环己酮和乙酸丁酯为高沸点溶剂，本发明选用高沸点溶剂和低沸点溶剂复配，提高了硝化棉皮革光亮剂乳液的干燥速度和改善了成膜性，同时有助于降低生产成本。另一方面，乙酸乙酯能提高光亮剂涂抹时的快干速率，乙酸丁酯具有除臭功能，环己酮是含硝化纤维油料的良好溶剂，选用复配的有机溶剂，能让硝化棉充分溶解，提高光亮剂涂层的干燥速度。

3、增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。一方面，邻苯二甲酸二丁酯是硝基纤维素的优良增塑剂，凝胶化能力强，用于硝基纤维素涂料，有良好的软化作用，能显著提升皮革光亮剂的柔韧性。第二方面，邻苯二甲酸二丁酯在硝化棉溶液中，发生聚合交联反应,形成半-互穿网络共混物，含—NCO端基的聚氨酯预聚体在硝化棉溶液中与硝化棉链上的—OH反应形成相互交联的网络共混物，有效地改性了涂饰膜层的光亮程度，且相互交联的网络共混物，性质稳定，不存在迁移现象，不会随着使用时间长而找出表面发粘现象，进一步有利于改善皮革护理效果，延长皮革使用寿命。

4、助剂为丁醇，丁醇作为醇酸树脂的添加剂，在丁醇存在下，通过蓖麻油对醇酸树脂进行改性，相对于未改性的醇酸树脂，蓖麻油改性醇酸树脂，当皮革光亮剂涂覆于皮革表面时，能提高皮革的耐热阻燃、绝缘性，耐水性、耐候性和耐潮性，进一步有利于延长皮革使用使命、改善皮革护理效果。

5、一种环保型硝化棉皮革光亮剂的制备方法，该方法制备工艺简单、制备成本低，制得的光亮剂乳液成膜的物理性能好、耐水性好、强韧性好、粘性好、稳定性好，有利于改善护理效果，提高皮革的使用寿命。

6、步骤a中，搅拌时间至少为4hr，步骤b中，加热温度为48～52℃，步骤c中，搅拌时间至少为3hr。充分搅拌的目的是使各成分混合均匀，充分反应，提高成膜稳定性，加热温度控制，便于提高溶解速度。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

环保型硝化棉皮革光亮剂，包括以下重量份数的各组分，硝化棉15份、醇酸树脂9份、三聚氰胺甲醛树脂7份、环己酮22份、乙酸丁酯10份、乙酸乙酯14份、乙醇3份、邻苯二甲酸二丁酯8份、丁醇10份、蓖麻油2份。

环保型硝化棉皮革光亮剂的制备方法，包括以下步骤，a、油相配制：在溶解釜中投入配方量的有机溶剂，环己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物,搅拌，使有机溶剂混合均匀，再在搅拌条件下投入配方量的硝化棉,继续搅拌，再投入配方量的三聚氰胺甲醛树脂，再投入配方量的起增塑剂作用的邻苯二甲酸丁二酯，搅拌均匀后备用；b、水相配制：另取反应器，向其内加入配方量的起助剂功能的丁醇、蓖麻油和醇酸树脂，在助剂作用下，通过蓖麻油对醇酸树脂进行改性得到蓖麻油醇酸树脂，加热，搅拌均匀后备用；c、将步骤a中的油相缓慢加入步骤b中的水相中，高速搅拌，得到硝化棉皮革光亮剂。步骤a中，搅拌时间为4hr，步骤b中，加热温度为50℃，步骤c中，搅拌时间为3hr。

实施例2：

环保型硝化棉皮革光亮剂，包括以下重量份数的各组分，硝化棉15份、醇酸树脂9份、三聚氰胺甲醛树脂7份、环己酮22份、乙酸丁酯10份、乙酸乙酯14份、乙醇5份、邻苯二甲酸二丁酯8份、丁醇10份。

环保型硝化棉皮革光亮剂的制备方法，包括以下步骤，a、油相配制：在溶解釜中投入配方量的有机溶剂，环己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物,搅拌，使有机溶剂混合均匀，再在搅拌条件下投入配方量的硝化棉,继续搅拌，再投入配方量的三聚氰胺甲醛树脂，再投入配方量的起增塑剂作用的邻苯二甲酸丁二酯，搅拌均匀后备用；b、水相配制：另取反应器，向其内加入配方量的起助剂功能的丁醇，加热，搅拌均匀后备用；c、将步骤a中的油相缓慢加入步骤b中的水相中，高速搅拌，得到硝化棉皮革光亮剂。步骤a中，搅拌时间为4hr，步骤b中，加热温度为50℃，步骤c中，搅拌时间为3hr。

实施例3：

环保型硝化棉皮革光亮剂，包括以下重量份数的各组分，硝化棉15份、醇酸树脂17份、三聚氰胺甲醛树脂7份、环己酮22份、乙酸丁酯10份、乙酸乙酯14份、乙醇3份、丁醇10份、蓖麻油2份。

环保型硝化棉皮革光亮剂的制备方法，包括以下步骤，a、油相配制：在溶解釜中投入配方量的有机溶剂，环己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物,搅拌，使有机溶剂混合均匀，再在搅拌条件下投入配方量的硝化棉,继续搅拌，再投入配方量的三聚氰胺甲醛树脂，搅拌均匀后备用；b、水相配制：另取反应器，向其内加入配方量的起助剂功能的丁醇、蓖麻油和醇酸树脂，在助剂作用下，通过蓖麻油对醇酸树脂进行改性得到蓖麻油醇酸树脂，加热，搅拌均匀后备用；c、将步骤a中的油相缓慢加入步骤b中的水相中，高速搅拌，得到硝化棉皮革光亮剂。步骤a中，搅拌时间为4hr，步骤b中，加热温度为50℃，步骤c中，搅拌时间为3hr。

以上实施例中，各成分的来源及型号/规格如表1所示。

取实施例1～3中的硝化棉皮革光亮剂，涂抹于三块现状相同的皮革上，对硝化棉皮革光亮剂的外观，及成膜特性的理化指标进行测试，测试结果如表2。

由表2可看出，实施例1的硝化棉皮革光亮剂的性质优于实施例2和实施例3中的硝化棉皮革光亮剂。这是由于实施例2中的硝化棉皮革光亮剂，使用的醇酸树脂未经蓖麻油改性，导致其膜脆折温度高、膜耐热性低、膜绝缘性低、膜吸水性低，由于实施例3中未使用邻苯二甲酸二丁酯，导致膜柔韧性差、化学性质不稳定，具体为膜抗张强度低、膜断裂伸缩率低、膜耐热性低、膜光亮度低、膜柔韧性低。

一方面，本发明中，使用经蓖麻油改性的醇酸树脂，能提高皮革的耐热阻燃、绝缘性，耐水性、耐候性和耐潮性，有利于延长皮革使用使命、改善皮革护理效果。

第二方面，本发明中增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，相对于其他增塑剂，邻苯二甲酸二丁酯在硝化棉溶液中，发生聚合交联反应，形成半-互穿网络共混物，含-NCO端基的聚氨酯预聚体在硝化棉溶液中与硝化棉链上的-OH反应形成相互交联的网络共混物氨基甲酸酯键，具体反应如下：

(1)聚氨酯预聚体的形成：

(2)氨基甲酸酯键的形成：

由于光亮剂中的氨基甲酸酯键相互交联成网络，显著改善了光亮剂的成膜稳定性，从而提高了膜抗张强度、膜断裂伸缩率、膜耐热性、膜光亮度、膜柔韧性，进一步有利于提高护理能力，延长皮革使用寿命。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思1的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种环保型硝化棉皮革光亮剂，其特征在于：包括以下重量份数的各组分，硝化棉10～30份、醇酸树脂5～20份、三聚氰胺甲醛树脂2～20份、有机溶剂35～65份、增塑剂6～12份、助剂5～30份、蓖麻油1～10份；所述有机溶剂为环己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物，其中，环己酮15～30份、乙酸丁酯10～60份、乙酸乙酯10～35份、乙醇1～10份；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；所述助剂为丁醇。

2.根据权利要求1所述的一种环保型硝化棉皮革光亮剂，其特征在于：所述硝化棉的含氮量为12％，粘度为1～1/2s；所述醇酸树脂为蓖麻油改性醇酸树脂。

3.根据权利要求2所述的一种环保型硝化棉皮革光亮剂，其特征在于：包括以下重量份数的各组分，硝化棉15份、醇酸树脂9份、三聚氰胺甲醛树脂7份、环己酮22份、乙酸丁酯10份、乙酸乙酯14份、乙醇3份、邻苯二甲酸二丁酯8份、丁醇10份、蓖麻油2份。

4.一种环保型硝化棉皮革光亮剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，a、油相配制：在溶解釜中投入配方量的有机溶剂，环己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物,搅拌，使有机溶剂混合均匀，再在搅拌条件下投入配方量的硝化棉,继续搅拌，再投入配方量的三聚氰胺甲醛树脂，再投入配方量的起增塑剂作用的邻苯二甲酸丁二酯，搅拌均匀后备用；b、水相配制：另取反应器，向其内加入配方量的起助剂功能的丁醇、蓖麻油和醇酸树脂，在助剂作用下，通过蓖麻油对醇酸树脂进行改性得到蓖麻油醇酸树脂，加热，搅拌均匀后备用；c、将步骤a中的油相缓慢加入步骤b中的水相中，高速搅拌，得到硝化棉皮革光亮剂。

5.根据权利要求4所述的一种环保型硝化棉皮革光亮剂的制备方法，其特征在于：步骤a中，搅拌时间至少为4hr，步骤b中，加热温度为48～52℃，步骤c中，搅拌时间至少为3hr。