CN108586692A - 一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法及应用 - Google Patents

一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法及应用以重量份数计，将聚碳酸酯二醇35～45份、异佛尔酮二异氰酸酯18～20份、三乙胺2～4份加入反应釜中、加热下反应后加入二羟甲基丙酸2～4份、1,4‑丁二醇0.8～1.5份以及三乙胺2～4份，加热下反应后降温后加入水解明胶溶液90～120份，搅拌乳化30～60min，得到可抛光性水性聚氨酯。水解明胶本身来此于天然皮革，采用水解明胶改性聚碳酸酯型水性聚氨酯，经过表面处理和抛光后，合成革表面的真皮感很强，本发明的制备方法清洁环保，能够解决目前溶剂型表面处理技术产生的环境污染问题，得到的合成革没有任何气味，在沙发，家居内饰和汽车内饰应用中具有明显的优势。

Description

一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及合成革技术领域，特别涉及一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法及应用。
背景技术
合成革是模拟天然皮革的组织结构和使用性能，并可作为天然皮革代用品的复合材料。通常以无纺布模拟网状层，以微孔聚氨酯涂层模拟粒面层，所得到的合成革正、反面都与皮革十分相似，并具有一定的透气性，比普通人造革更接近天然皮革，广泛用于制作鞋、靴、箱包和球类等。
合成革表面发亮，有很强的塑感，为了使合成革的外观和手感更加接近于天然皮革，通常会对其表面进行抛光和改善手感的处理，以得到柔和的光泽和类似天然皮革的手感。
而目前使用较多的合成革表面处理剂多为溶剂型体系，而常规的回收率只有90％，排放到大气中的有机溶剂对人体和环境有很大的危害，同时溶剂在产品中的残留会导致产品安全问题。
为了解决上述问题，开发用合成革水性抛光表面处理剂以替代溶剂型处理剂是目前技术开发的主要途径，产品以水性聚氨酯为主，但是仍然存在以下问题：其一，水性聚氨酯的耐温性不好，经过表面处理以后难以打光；其二，打光后光泽不足，真皮感不强。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的是提供一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法及应用。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，以重量份数计，将聚碳酸酯二醇35～45份、异佛尔酮二异氰酸酯18～20份、三乙胺2～4份加入反应釜中、加热下反应100～120min，再加入二羟甲基丙酸2～4份、1,4-丁二醇0.8～1.5份以及三乙胺2～4份，加热下反应60～90min，然后降温后加入水解明胶溶液90～120份，搅拌乳化30～60min，得到可抛光性水性聚氨酯。
本发明进一步的改进在于，聚碳酸酯二醇使用前进行真空脱水。
本发明进一步的改进在于，聚碳酸酯二醇的相对分子量为2000。
本发明进一步的改进在于，聚碳酸酯二醇的型号为聚碳酸酯二醇PC12、聚碳酸酯二醇PC22或聚碳酸酯二醇UH-CARB200。
本发明进一步的改进在于，加热的温度均为85～90℃。
本发明进一步的改进在于，降温到30～40℃。
本发明进一步的改进在于，水解明胶溶液通过以下过程制得：以重量份数计，将10份明胶溶解在80～90份、温度为70～80℃的热水中，然后降温到40℃，加入0.1～0.2份的胰酶，水解20min，然后升温到70～80℃处理5min，最后降至室温，得到水解明胶溶液。
一种合成革用可抛光水性聚氨酯的应用，采用表面印刷机将合成革用可抛光水性聚氨酯在革面印刷，控制涂布量为50～80g/m2，然后烘干，再采用抛光机抛光。
本发明进一步的改进在于，烘干的温度为120～130℃。
本发明进一步的改进在于，抛光机的抛光轮的转速为1300～1500r/min。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明选用的聚合物多元醇为聚碳酸酯二醇，合成NCO封端的聚碳酸酯型水性聚氨酯预聚体，分散在水解明胶溶液中，将水解明胶的蛋白质链嵌入聚碳酸酯型水性聚氨酯分子量中，最终得到了水解明胶改性的聚碳酸酯型水性聚氨酯分散液，成膜的耐温性大于240℃，可经受住合成革抛光时，由于抛光轮和革面摩擦产生的高温高热，因此可用于合成革的表面抛光处理。水解明胶本身来此于天然皮革，采用水解明胶改性聚碳酸酯型水性聚氨酯，经过表面处理和抛光后，合成革表面的真皮感很强，本发明的制备方法清洁环保，能够解决目前溶剂型表面处理技术产生的环境污染问题，得到的合成革没有任何气味，在沙发，家居内饰和汽车内饰应用中具有明显的优势。
进一步的，本发明合成的水解明胶改性水性聚氨酯，具有很好的耐温性，经过抛光处理的合成革产品具有自然的光泽和强烈的真皮感，也可以将合成革面纹路顶部抛亮，是纹路顶部和沟底产生光泽差异，特殊的“顶亮底雾”的特殊效应。同时可提高合成革表面的耐磨性和抗刮擦性能，提高合成革的使用性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不只限于这些例子。
一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，以重量份数计，将真空脱水后的聚碳酸酯二醇35～45份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)18～20份以及三乙胺2～4份加入到反应釜中，在85～90℃的条件下搅拌反应100～120min，再加入二羟甲基丙酸(DMPA)2～4份、1,4-丁二醇(BDO)0.8～1.5份以及三乙胺2～4份，在85～90℃的条件下搅拌反应60～90min，然后降温到30～40℃，再加入水解明胶溶液90～120份，搅拌乳化30～60min，即可得到可抛光性水性聚氨酯。
其中，聚碳酸酯二醇的相对分子量为2000，如东莞市竤穂实业投资有限公司的聚碳酸酯二醇PC12、聚碳酸酯二醇PC22，日本宇部兴产株式会社的聚碳酸酯二醇UH-CARB200等。
水解明胶溶液的制备方法如下：以重量份数计，将10份明胶溶解在80～90份，温度为70～80℃的热水中，然后降温到40℃，加入0.1～0.2份的胰酶水解20min，然后升温到70～80℃处理5min，最后降至常温备用。
本发明选用的聚合物多元醇为聚碳酸酯二醇，合成NCO封端的聚碳酸酯型水性聚氨酯预聚体，分散在水解明胶溶液中，将水解明胶的蛋白质链嵌入聚碳酸酯型水性聚氨酯分子量中，最终得到了水解明胶改性的聚碳酸酯型水性聚氨酯分散液，成膜的耐温性大于240℃，可经受住合成革抛光时，由于抛光轮和革面摩擦产生的高温高热，因此可用于合成革的表面抛光处理。
本发明合成的水解明胶改性水性聚氨酯，具有很好的耐温性，经过抛光处理的合成革产品具有自然的光泽和强烈的真皮感，也可以将合成革面纹路顶部抛亮，是纹路顶部和沟底产生光泽差异，特殊的“顶亮底雾”的特殊效应。同时可提高合成革表面的耐磨性和抗刮擦性能，提高合成革的使用性能。
本发明制备的合成革用可抛光水性聚氨酯的应用方法：主要应用于合成革表面的抛光处理，采用表面印刷机在革面印刷，控制涂布量为50～80g/m2，然后在120～130℃的条件下烘，然后采用抛光机，在抛光轮转速为1300～1500r/min。
实施例1
一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，以重量份数计，将真空脱水后的聚碳酸酯二醇35份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)18份以及三乙胺4份加入到反应釜中，在85℃的条件下搅拌反应100min，再加入二羟甲基丙酸(DMPA)2份、1,4-丁二醇(BDO)0.8份以及三乙胺4份，在85℃的条件下搅拌反应90min，然后降温到30℃，再加入水解明胶溶液90份，搅拌乳化30min，即可得到可抛光性水性聚氨酯。
其中，聚碳酸酯二醇的相对分子量为2000，如东莞市竤穂实业投资有限公司的聚碳酸酯二醇PC12、聚碳酸酯二醇PC22，日本宇部兴产株式会社的聚碳酸酯二醇UH-CARB200等。
水解明胶溶液的制备方法如下：以重量份数计，将10份明胶溶解在80份，温度为80℃的热水中，然后降温到40℃，加入0.1份的胰酶水解20min，然后升温到80℃处理5min，最后降至常温备用。
本发明制备的合成革用可抛光水性聚氨酯的应用方法：采用表面印刷机在革面印刷，控制涂布量为50g/m2，然后在120℃的条件下烘，然后采用抛光机，在抛光轮转速为1300r/min。
实施例2
一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，以重量份数计，将真空脱水后的聚碳酸酯二醇40份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)19份以及三乙胺3份加入到反应釜中，在87℃的条件下搅拌反应110min，再加入二羟甲基丙酸(DMPA)3份、1,4-丁二醇(BDO)1.5份以及三乙胺3份，在87℃的条件下搅拌反应80min，然后降温到35℃，再加入水解明胶溶液100份，搅拌乳化60min，即可得到可抛光性水性聚氨酯。
其中，聚碳酸酯二醇的相对分子量为2000，如东莞市竤穂实业投资有限公司的聚碳酸酯二醇PC12、聚碳酸酯二醇PC22，日本宇部兴产株式会社的聚碳酸酯二醇UH-CARB200等。
水解明胶溶液的制备方法如下：以重量份数计，将10份明胶溶解在82份，温度为75℃的热水中，然后降温到40℃，加入0.2份的胰酶水解20min，然后升温到70℃处理5min，最后降至常温备用。
本发明制备的合成革用可抛光水性聚氨酯的应用方法：采用表面印刷机在革面印刷，控制涂布量为80g/m2，然后在125℃的条件下烘，然后采用抛光机，在抛光轮转速为1400r/min。
实施例3
一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，以重量份数计，将真空脱水后的聚碳酸酯二醇45份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)20份以及三乙胺2份加入到反应釜中，在90℃的条件下搅拌反应120min，再加入二羟甲基丙酸(DMPA)4份、1,4-丁二醇(BDO)1份以及三乙胺2份，在90℃的条件下搅拌反应60min，然后降温到40℃，再加入水解明胶溶液110份，搅拌乳化40min，即可得到可抛光性水性聚氨酯。
其中，聚碳酸酯二醇的相对分子量为2000，如东莞市竤穂实业投资有限公司的聚碳酸酯二醇PC12、聚碳酸酯二醇PC22，日本宇部兴产株式会社的聚碳酸酯二醇UH-CARB200等。
水解明胶溶液的制备方法如下：以重量份数计，将10份明胶溶解在85份，温度为70℃的热水中，然后降温到40℃，加入0.1份的胰酶水解20min，然后升温到75℃处理5min，最后降至常温备用。
本发明制备的合成革用可抛光水性聚氨酯的应用方法：采用表面印刷机在革面印刷，控制涂布量为60g/m2，然后在130℃的条件下烘，然后采用抛光机，在抛光轮转速为1500r/min。
实施例4
一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，以重量份数计，将真空脱水后的聚碳酸酯二醇38份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)18份以及三乙胺2份加入到反应釜中，在88℃的条件下搅拌反应115min，再加入二羟甲基丙酸(DMPA)3份、1,4-丁二醇(BDO)1.2份以及三乙胺2份，在88℃的条件下搅拌反应70min，然后降温到35℃，再加入水解明胶溶液120份，搅拌乳化50min，即可得到可抛光性水性聚氨酯。
其中，聚碳酸酯二醇的相对分子量为2000，如东莞市竤穂实业投资有限公司的聚碳酸酯二醇PC12、聚碳酸酯二醇PC22，日本宇部兴产株式会社的聚碳酸酯二醇UH-CARB200等。
水解明胶溶液的制备方法如下：以重量份数计，将10份明胶溶解在90份，温度为72℃的热水中，然后降温到40℃，加入0.15份的胰酶水解20min，然后升温到72℃处理5min，最后降至常温备用。
本发明制备的合成革用可抛光水性聚氨酯的应用方法：采用表面印刷机在革面印刷，控制涂布量为70g/m2，然后在122℃的条件下烘，然后采用抛光机，在抛光轮转速为1450r/min。

Claims (10)

1.一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，以重量份数计，将聚碳酸酯二醇35～45份、异佛尔酮二异氰酸酯18～20份、三乙胺2～4份加入反应釜中、加热下反应100～120min，再加入二羟甲基丙酸2～4份、1,4-丁二醇0.8～1.5份以及三乙胺2～4份，加热下反应60～90min，然后降温后加入水解明胶溶液90～120份，搅拌乳化30～60min，得到可抛光性水性聚氨酯。
2.根据权利要求1所述的一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，聚碳酸酯二醇使用前进行真空脱水。
3.根据权利要求1所述的一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，聚碳酸酯二醇的相对分子量为2000。
4.根据权利要求1或3所述的一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，聚碳酸酯二醇的型号为聚碳酸酯二醇PC12、聚碳酸酯二醇PC22或聚碳酸酯二醇UH-CARB200。
5.根据权利要求1所述的一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，加热的温度均为85～90℃。
6.根据权利要求1所述的一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，降温到30～40℃。
7.根据权利要求1所述的一种合成革用可抛光水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，水解明胶溶液通过以下过程制得：以重量份数计，将10份明胶溶解在80～90份、温度为70～80℃的热水中，然后降温到40℃，加入0.1～0.2份的胰酶，水解20min，然后升温到70～80℃处理5min，最后降至室温，得到水解明胶溶液。
8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述的方法制备的合成革用可抛光水性聚氨酯的应用，其特征在于，采用表面印刷机将合成革用可抛光水性聚氨酯在革面印刷，控制涂布量为50～80g/m2，然后烘干，再采用抛光机抛光。
9.权利要求8所述的合成革用可抛光水性聚氨酯的应用，其特征在于，烘干的温度为120～130℃。
10.权利要求8所述的合成革用可抛光水性聚氨酯的应用，其特征在于，抛光机的抛光轮的转速为1300～1500r/min。
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