CN108330704A - 一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革及其制备方法，包括以下组分的原料制成面层，中间层和粘结层：高性能水性不黄变聚氨酯树脂，尼龙，石墨烯，超细纤维聚氨酯合成基材，耐磨剂，耐光剂，阻燃色母粒和纯水；其制备方法包括以下步骤：S1、按照比重称取各原料；S2、石墨烯的处理；S3、原料的混合和搅拌；S4、将上述溶液利用过滤网过滤后，采用干法合成革生产线制备汽车超纤皮革。本发明制成的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革的综合性能优异，在各方面的测试结果良好，各种物性指标都和普通的超纤汽车内饰基本相同，但产品不仅透湿透气、耐磨性优异，而且具有天然皮革触感。
Description
技术领域
本发明涉及合成革材料技术领域，尤其涉及一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革及其制备方法。
背景技术
超纤皮革是新近发展起来的一种高档人工皮革，是在模仿天然皮革的结构、化学组织基础上发展起来的，超纤皮革是由束状超细纤维与聚氨酯经过特殊工艺加工而成，尼龙或涤纶超细纤维为三维立体骨架，聚氨酯在成品中呈不规则微细孔的立体网状结构，超纤皮革几乎具有天然皮革的一切特性和优点，并在断裂强度、撕裂强度、剥离强度、耐化学性能、吸排湿性、稳定性、保型性、自动化裁剪加工及后续加工适应性等方面更优于天然皮革，其密度小，在同等厚度的情况下，超纤皮的质量不到普通天然皮革质量的三分之二，可以大大节省材料的费用，但普通超纤皮革是采用离型纸转移涂层法来制备合成革，无论用在座椅沙发还是家装，也仅仅作为一个皮料使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革及其制备方法。
一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革，包括以下组分的原料制成面层，中间层和粘结层：高性能水性不黄变聚氨酯树脂，尼龙，石墨烯，超细纤维聚氨酯合成基材，耐磨剂，耐光剂，阻燃色母粒和纯水；
所述面层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂80-120份，尼龙12-18份，水性有机颜料6-10份，耐磨剂1-30份，耐光剂0.4-3.2份，阻燃色母粒4-10份，纯水8-32份；
所述中间层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂900-1100份，水性有机颜料40-65份，耐磨剂1-30份，耐光剂0.4-3.2份，石墨烯1-3份，纯水8-32份，十二烷基苯磺酸钠0.1-0.2份；
所述粘结层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂900-1100份，纯水8-32份，水性有机颜料50-80份，石墨烯1-3份、耐光剂0.4-3.2份，热塑性弹性聚酯100-300份。
优选的，所述耐光剂为TINUVIN 765或TINUVIN B75，所述耐磨剂为DC-53或DC-55。
本发明还提出了一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照比重称取各原料，备用；
S2、石墨烯的处理：首先将石墨烯溶解在纯水中，然后采用石墨烯研磨分散机对石墨烯采用机械分散，最后用超声波分散机对石墨烯进行再次分散，即得石墨烯分散液；
S3、将除石墨烯外的原料全部加入到搅拌机中，对原料进行充分搅拌，在搅拌的过程中慢慢加入石墨烯并搅拌20 min-40 min，当溶液搅拌彻底后，利用超声波分散器将溶液进行分散；
S4、将上述溶液利用过滤网过滤后，采用干法合成革生产线制备汽车超纤皮革。
优选的，所述石墨烯研磨分散机的搅拌速度为50-100转/分钟，搅拌时的温度为10℃-35 ℃，搅拌时间为25 min-35 min。
优选的，所述超声波分散机对石墨烯进行分散时的超声波频率为20 KHZ-30 KHZ，功率为1-5千瓦，超声波的分散时间为25 min-40 min，超声时的温度控制在10 ℃-60 ℃。
优选的，所述搅拌机中的搅拌速率为60-100转/分钟，所述过滤网的目数为100-200目。
优选的，所述超声波分散器的型号为GZ-1006，且分散的时间为30 min-40 min。
优选的，所述干法合成革生产线是以树脂用涂布法，涂布于各种纹路的离型纸上，经烘干、上糊后再用底布为基材一起贴合，烘干等制程，使产品的花纹与各种离型纸之纹路相同，再经印刷处理，使其在触感，韧性和外观上，足以媲美天然皮革。
本发明的有益效果是：
1、本发明，通过采用高科技手段制备的一款新型材料，经过高速搅拌后再用超声波超微分散等加工技术，能均匀分散到水性聚氨酯树脂中，与聚氨酯树脂成膜后，仍保持其本身的高导电高耐磨及催化性能。
2、本发明，通过使用石墨烯超纤皮革真正实现环保，又由于石墨烯超纤皮革是采用有机高分子材料加工而成，不使用环境污染严重的重金属和化学药剂，是一款功能性的环保型的高档皮革产品。
3、本发明，通过采用一种特殊的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革，辅以高性能水性不黄变聚氨酯树脂，通过添加具有高导电的石墨烯材料，经过贴合超纤贝斯而制备的，具有天然皮革触感，而且产品透湿透气。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革，包括以下组分的原料制成面层，中间层和粘结层：高性能水性不黄变聚氨酯树脂，尼龙，石墨烯，超细纤维聚氨酯合成基材，耐磨剂，耐光剂，阻燃色母粒和纯水；
面层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂100份，尼龙14份，水性有机颜料8份，耐磨剂12份，耐光剂2份，阻燃色母粒7份，纯水16份；
中间层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂1000份，水性有机颜料50份，耐磨剂14份，耐光剂1.8份，石墨烯2.1份，纯水20份，十二烷基苯磺酸钠0.14份；
粘结层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂1000份，纯水24份，水性有机颜料65份，石墨烯2份、耐光剂2.1份，热塑性弹性聚酯200份。
其中，耐光剂为TINUVIN 765或TINUVIN B75，所述耐磨剂为DC-53或DC-55。
制备方法包括以下步骤：S1、按照比重称取各原料，备用；
S2、石墨烯的处理：首先将石墨烯溶解在纯水中，然后采用石墨烯研磨分散机对石墨烯采用机械分散，石墨烯研磨分散机的搅拌速度为80转/分钟，搅拌时的温度为20 ℃，搅拌时间为28 min，最后用超声波分散机对石墨烯进行再次分散，超声波分散机对石墨烯进行分散时的超声波频率为25 KHZ，功率为3千瓦，超声波的分散时间为32 min，超声时的温度控制在35 ℃，即得石墨烯分散液；
S3、将除石墨烯外的原料全部加入到搅拌机中，搅拌机中的搅拌速率为80转/分钟，对原料进行充分搅拌，在搅拌的过程中慢慢加入石墨烯并搅拌30 min，当溶液搅拌彻底后，利用超声波分散器将溶液进行分散，超声波分散器的型号为GZ-1006，且分散的时间为40min；
S4、将上述溶液利用过滤网过滤后，过滤网的目数为180目，采用干法合成革生产线制备汽车超纤皮革，干法合成革生产线是以树脂用涂布法，涂布于各种纹路的离型纸上，经烘干、上糊后再用底布为基材一起贴合，烘干等制程，使产品的花纹与各种离型纸之纹路相同，再经印刷处理，使其在触感，韧性和外观上，足以媲美天然皮革。
实施例二
本发明提出的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革，包括以下组分的原料制成面层，中间层和粘结层：高性能水性不黄变聚氨酯树脂，尼龙，石墨烯，超细纤维聚氨酯合成基材，耐磨剂，耐光剂，阻燃色母粒和纯水；
面层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂80份，尼龙12份，水性有机颜料6份，耐磨剂1份，耐光剂0.4份，阻燃色母粒4份，纯水8份；
中间层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂900份，水性有机颜料40份，耐磨剂1份，耐光剂0.4份，石墨烯1份，纯水8份，十二烷基苯磺酸钠0.1份；
粘结层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂900份，纯水8份，水性有机颜料50份，石墨烯1份、耐光剂0.4份，热塑性弹性聚酯100份。
其中，耐光剂为TINUVIN 765或TINUVIN B75，所述耐磨剂为DC-53或DC-55。
制备方法包括以下步骤：S1、按照比重称取各原料，备用；
S2、石墨烯的处理：首先将石墨烯溶解在纯水中，然后采用石墨烯研磨分散机对石墨烯采用机械分散，石墨烯研磨分散机的搅拌速度为50转/分钟，搅拌时的温度为10 ℃，搅拌时间为25 min，最后用超声波分散机对石墨烯进行再次分散，超声波分散机对石墨烯进行分散时的超声波频率为20 KHZ，功率为3千瓦，超声波的分散时间为25 min，超声时的温度控制在10 ℃，即得石墨烯分散液；
S3、将除石墨烯外的原料全部加入到搅拌机中，搅拌机中的搅拌速率为60转/分钟，对原料进行充分搅拌，在搅拌的过程中慢慢加入石墨烯并搅拌20 min，当溶液搅拌彻底后，利用超声波分散器将溶液进行分散，超声波分散器的型号为GZ-1006，且分散的时间为30min；
S4、将上述溶液利用过滤网过滤后，过滤网的目数为100目，采用干法合成革生产线制备汽车超纤皮革，干法合成革生产线是以树脂用涂布法，涂布于各种纹路的离型纸上，经烘干、上糊后再用底布为基材一起贴合，烘干等制程，使产品的花纹与各种离型纸之纹路相同，再经印刷处理，使其在触感，韧性和外观上，足以媲美天然皮革。
实施例三
本发明提出的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革，包括以下组分的原料制成面层，中间层和粘结层：高性能水性不黄变聚氨酯树脂，尼龙，石墨烯，超细纤维聚氨酯合成基材，耐磨剂，耐光剂，阻燃色母粒和纯水；
面层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂120份，尼龙18份，水性有机颜料10份，耐磨剂30份，耐光剂3.2份，阻燃色母粒10份，纯水32份；
中间层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂1100份，水性有机颜料65份，耐磨剂30份，耐光剂3.2份，石墨烯3份，纯水32份，十二烷基苯磺酸钠0.2份；
粘结层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂1100份，纯水32份，水性有机颜料80份，石墨烯3份、耐光剂3.2份，热塑性弹性聚酯300份。
其中，耐光剂为TINUVIN 765或TINUVIN B75，所述耐磨剂为DC-53或DC-55。
制备方法包括以下步骤：S1、按照比重称取各原料，备用；
S2、石墨烯的处理：首先将石墨烯溶解在纯水中，然后采用石墨烯研磨分散机对石墨烯采用机械分散，石墨烯研磨分散机的搅拌速度为100转/分钟，搅拌时的温度为35 ℃，搅拌时间为35 min，最后用超声波分散机对石墨烯进行再次分散，超声波分散机对石墨烯进行分散时的超声波频率为30 KHZ，功率为3千瓦，超声波的分散时间为40 min，超声时的温度控制在60 ℃，即得石墨烯分散液；
S3、将除石墨烯外的原料全部加入到搅拌机中，搅拌机中的搅拌速率为100转/分钟，对原料进行充分搅拌，在搅拌的过程中慢慢加入石墨烯并搅拌40 min，当溶液搅拌彻底后，利用超声波分散器将溶液进行分散，超声波分散器的型号为GZ-1006，且分散的时间为40min；
S4、将上述溶液利用过滤网过滤后，过滤网的目数为200目，采用干法合成革生产线制备汽车超纤皮革，干法合成革生产线是以树脂用涂布法，涂布于各种纹路的离型纸上，经烘干、上糊后再用底布为基材一起贴合，烘干等制程，使产品的花纹与各种离型纸之纹路相同，再经印刷处理，使其在触感，韧性和外观上，足以媲美天然皮革。
对实施例一、实施例二和实施例三进行性能检测，检测结果如下：
检测结果显示：本发明制成的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革的综合性能优异，在各方面的测试结果良好，各种物性指标都和普通的超纤汽车内饰基本相同，，但产品不仅透湿透气、耐磨性优异，而且具有天然皮革触感。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革及其制备方法，其特征在于，包括以下组分的原料制成面层，中间层和粘结层：高性能水性不黄变聚氨酯树脂，尼龙，石墨烯，超细纤维聚氨酯合成基材，耐磨剂，耐光剂，阻燃色母粒和纯水；
所述面层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂80-120份，尼龙12-18份，水性有机颜料6-10份，耐磨剂1-30份，耐光剂0.4-3.2份，阻燃色母粒4-10份，纯水8-32份；
所述中间层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂900-1100份，水性有机颜料40-65份，耐磨剂1-30份，耐光剂0.4-3.2份，石墨烯1-3份，纯水8-32份，十二烷基苯磺酸钠0.1-0.2份；
所述粘结层包括以下重量份的原料：高性能水性不黄变聚氨酯树脂900-1100份，纯水8-32份，水性有机颜料50-80份，石墨烯1-3份、耐光剂0.4-3.2份，热塑性弹性聚酯100-300份。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革，其特征在于，所述耐光剂为TINUVIN 765或TINUVIN B75，所述耐磨剂为DC-53或DC-55。
3.一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照比重称取各原料，备用；
S2、石墨烯的处理：首先将石墨烯溶解在纯水中，然后采用石墨烯研磨分散机对石墨烯采用机械分散，最后用超声波分散机对石墨烯进行再次分散，即得石墨烯分散液；
S3、将除石墨烯外的原料全部加入到搅拌机中，对原料进行充分搅拌，在搅拌的过程中慢慢加入石墨烯并搅拌20 min-40 min，当溶液搅拌彻底后，利用超声波分散器将溶液进行分散；
S4、将上述溶液利用过滤网过滤后，采用干法合成革生产线制备汽车超纤皮革。
4.根据权利要求3所述的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述石墨烯研磨分散机的搅拌速度为50-100转/分钟，搅拌时的温度为10 ℃-35 ℃，搅拌时间为25 min-35 min。
5.根据权利要求3所述的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述超声波分散机对石墨烯进行分散时的超声波频率为20 KHZ-30 KHZ，功率为1-5千瓦，超声波的分散时间为25 min-40 min，超声时的温度控制在10 ℃-60 ℃。
6.根据权利要求3所述的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述搅拌机中的搅拌速率为60-100转/分钟，所述过滤网的目数为100-200目。
7.根据权利要求3所述的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述超声波分散器的型号为GZ-1006，且分散的时间为30 min-40 min。
8.根据权利要求3所述的一种石墨烯超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于，所述干法合成革生产线是以树脂用涂布法，涂布于各种纹路的离型纸上，经烘干、上糊后再用底布为基材一起贴合，烘干等制程，使产品的花纹与各种离型纸之纹路相同，再经印刷处理，使其在触感，韧性和外观上，足以媲美天然皮革。
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