CN110952337A - 一种抗老化耐水解pu合成革面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗老化耐水解PU合成革面料，包括基布层、湿法聚氨酯层、干法聚氨酯层和抗菌层，所述湿法聚氨酯层涂覆在基布层的顶部，所述干法聚氨酯层涂覆在湿法聚氨酯层的顶部，所述抗菌层涂覆在干法聚氨酯层的顶部，所述抗菌层的表面设置有透气孔。本发明还公开了该抗老化耐水解PU合成革面料的制备方法。该发明工艺简洁，便于生产操作，使用本发明的工艺方法生产的合成革具有耐磨、耐寒，不易破裂、耐溶剂、耐热、耐折、耐撕裂，柔软光亮和手感舒适等优点，且稳定性好，更环保，同时成本低，物性高，具有超强耐水解特性的同时，提高了PU合成革抗老化的能力，使PU合成革面料经久耐用。

Description

一种抗老化耐水解PU合成革面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及PU合成革技术领域，尤其涉及一种抗老化耐水解PU合成革面料及其制备方法。
背景技术
PU合成革属于聚氨酯弹性体，从结构上近似天然皮革，且具备外观质感良好、机械性能强、价格低廉、加工方便等优势，其应用范围广、种类数量繁多，是代替天然皮革较为理想的材料，目前已大量取代资源不足的天然皮革，然而PU合成革的部分性能远不如天然皮革，如天然皮革具有良好的吸水性、透气性，而PU合成革本身的性质导致其容易形成致密的膜，吸水、透气性能受到限制，合成革的仿真性、舒适度和品质难以提高。
由于目前的PU合成革的耐水解性能不佳，意味着皮革抗老化的能力不佳，所以对于皮革的使用范围受到了较大的影响，且对于使用PU合成革制品的应用范围也存在着不利影响。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗老化耐水解PU合成革面料及其制备方法，具备耐水解性能好的优点，解决了由于目前的PU合成革并耐耐水解性不佳，意味着皮革抗老化的能力不佳，所以对于皮革的使用范围受到了较大的影响，且对于使用PU合成革制品的应用受限等问题。
(二)技术方案
为实现上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：
一种抗老化耐水解PU合成革面料，包括基布层、湿法聚氨酯层、干法聚氨酯层和抗菌层，所述湿法聚氨酯层涂覆在基布层的顶部，所述干法聚氨酯层涂覆在湿法聚氨酯层的顶部，所述抗菌层涂覆在干法聚氨酯层的顶部。
进一步地，所述抗菌层的表面设置有透气孔，所述透气孔贯穿干法聚氨酯层、湿法聚氨酯层和基布层。
进一步地，所述基布层为厚度0.8mm的微毛布，所述基布层的背面布毛平整。
进一步地，所述抗菌层为皮革抗菌防霉剂，所述皮革抗菌防霉剂由抗菌性大分子有机双胍盐与有机硅烷经化学反应而成，其中，大分子有机双胍盐为抗菌防霉的主要成分，有机硅起协同抗菌防霉作用。
一种前述抗老化耐水解PU合成革面料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，混合液配置；步骤二，配置湿法聚氨酯层乳液；步骤三，湿法贝斯生产；步骤四，背面处理；步骤五，干法聚氨酯层混合液配料；步骤六，干法贴面处理；步骤七，检验；其中：
在步骤一中、将1.1～1.2份1，4-丁烯二醇、0.9～1.2份七甲基三硅氧烷和0.04～0.07份催化剂金属铂加入到反应瓶中，接着加入300～500份甲苯，通入氮气保护，边搅拌边升温至，100～120℃，搅拌反应6～7h，反应结束后，降低至室温，过滤，减压蒸馏除去甲苯，经柱层析分离洗脱，即得到式A结构的硅醇化合物，然后将55～65份异佛尔酮二异氰酸酯、30～45份聚丙二醇、6～9份硅醇化合物A和0.5～1.5份催化剂，升温至60～80℃进行预聚1.5～2h，得到预聚物B，接着加入2～3份DMPA在70～90℃下继续缩聚2.5～3h，得到缩合物C；
在步骤二中、将1.3～1.5份碳纳米管和40～55份酸溶液加入到反应瓶中，加热至95～100℃进行搅拌反应2～3h，反应结束后，冷却到室温，加入110～130份去离子水，过滤，采用去离子水将固体化合物洗涤至pH为6.5～7.0，在70～85℃下进行干燥6～8h，即得到D结构羧基化的碳纳米管，将0.3～0.6份缩合物C、1.2～1.6份羧基化的碳纳米管D和0.7～1.1g尿素加入到120～130份无水乙醇中，加热至回流反应15～20h，反应结束后，冷却至室温，过滤，洗涤，即得到耐水解的湿法聚氨酯层乳液；
在步骤三中、将基布通入湿法聚氨酯层乳液中，使其充分湿润后，通过定量辊使其含有设定量的再生聚氨脂，凝固池凝固成膜然后进行挤压水洗，水温控制在30℃～50℃，再烘干定型，定型温度控制在100℃～150℃，经检验，测试物性，待用；
在步骤四中、将形成的湿法贝斯的背面进行颜色均匀处理；
在步骤五中、将80～100份高耐水解干法聚氨酯树脂、10～15份二甲基甲酰胺、15～25份甲苯、10～20份丁酮、15～30份干法耐水解色浆和0.5～1.0份表面活性剂混合搅拌均匀，搅拌时间为0.3～1.1h，即得到干法聚氨酯层混合液；
在步骤六中、将配好的干法聚氨酯层混合液刮在离型纸上，通过粘合剂与湿法贝斯正面贴合，经干燥后与离型纸分离，然后将皮革抗菌防霉剂均匀喷洒干法聚氨酯层上；
在步骤七中、将所得成品根据检验标准进行检查、测试物性，合格后装入包装箱内。
进一步地，所述在步骤一中，柱层析分离洗脱所用的洗脱剂为石油醚、甲醇和乙酸乙酯，且石油醚、甲醇和乙酸乙酯的质量比为10:3:2。
进一步地，所述在步骤一中，催化剂为二月桂酸二正丁基锡。
(三)有益效果
本发明提供的抗老化耐水解PU合成革面料及其制备方法，具备以下有益效果：
1、本发明制备方法工艺简洁，便于生产操作；使用本发明的工艺方法生产的合成革具有耐磨、耐寒，不易破裂、耐溶剂、耐热、耐折、耐撕裂，柔软光亮和手感舒适等优点，且稳定性好，更环保，同时成本低，物性高，具有超强耐水解特性的同时，提高了PU合成革抗老化的能力，使PU合成革面料经久耐用。
2、本发明采用湿法聚氨酯层乳液的配置，不仅赋予了PU合成革良好的柔软性和干爽舒适的触摸感，还弥补了PU合成革的耐水解不足的缺点，将有机硅嵌入到聚氨酯中以化学键的方式连接，相比单独添加有机硅单体到聚氨酯乳液中，聚氨酯可改善有机硅的耐油性，不会出现混合不均的现象。
3、本发明采用的皮革抗菌防霉剂，具有良好的溶解性，渗透性好，使用微量的皮革抗菌防霉剂处理皮革后，能很快被PU合成革吸收，且不易被洗出，能均匀地分散并牢固附着于PU合成革上，达到对皮革上多种霉菌长期、有效地抑制，同时具有良好的防霉效果，稳定性好，对人畜及周围环境安全可靠，能被生物降解，不会造成二次污染，且皮革抗菌防霉剂无臭无味，无任何刺激性和腐蚀性，对环境无毒，属于环境友好型产品。
4、本发明具有分布均匀的微孔结构，提高了制品的透气性，卫生性能良好，并且使PU合成革面料经久耐用。
附图说明
图1为本发明合成革面料的立体结构示意图。
图中：1、基布层；2、湿法聚氨酯层；3、干法聚氨酯层；4、抗菌层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1，本发明实施例提供的抗老化耐水解PU合成革面料，其包括基布层1、湿法聚氨酯层2、干法聚氨酯层3和抗菌层4，湿法聚氨酯层2涂覆在基布层1的顶部，干法聚氨酯层3涂覆在湿法聚氨酯层2的顶部，抗菌层4涂覆在干法聚氨酯层3的顶部，抗菌层4的表面设置有透气孔，透气孔贯穿干法聚氨酯层3、湿法聚氨酯层2和基布层1，基布层1为厚度0.8mm的微毛布，基布层1的背面布毛平整，抗菌层4为皮革抗菌防霉剂，皮革抗菌防霉剂由抗菌性大分子有机双胍盐与有机硅烷经化学反应而成，其中，大分子有机双胍盐为抗菌防霉的主要成分，有机硅起协同抗菌防霉作用。
一种前述抗老化耐水解PU合成革面料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，混合液配置；步骤二，配置湿法聚氨酯层乳液；步骤三，湿法贝斯生产；步骤四，背面处理；步骤五，干法聚氨酯层混合液配料；步骤六，干法贴面处理；步骤七，检验；其中：
在步骤一中、将1.1份1，4-丁烯二醇、0.9份七甲基三硅氧烷和0.04份催化剂金属铂加入到反应瓶中，接着加入300份甲苯，通入氮气保护，边搅拌边升温至，100℃，搅拌反应6h，反应结束后，降低至室温，过滤，减压蒸馏除去甲苯，经柱层析分离洗脱，柱层析分离洗脱所用的洗脱剂为石油醚、甲醇和乙酸乙酯，且石油醚、甲醇和乙酸乙酯的质量比为10:3:2，即得到式A结构的硅醇化合物，然后将55份异佛尔酮二异氰酸酯、30份聚丙二醇、6份硅醇化合物A和0.5份催化剂，催化剂为二月桂酸二正丁基锡，升温至60℃进行预聚1.5h，得到预聚物B，接着加入2份DMPA在70℃下继续缩聚2.5h，得到缩合物C；
在步骤二中、将1.3份碳纳米管和40份酸溶液加入到反应瓶中，加热至95℃进行搅拌反应2h，反应结束后，冷却到室温，加入110份去离子水，过滤，采用去离子水将固体化合物洗涤至pH为6.5，在70℃下进行干燥6h，即得到D结构羧基化的碳纳米管，将0.3份缩合物C、1.2份羧基化的碳纳米管D和0.7g尿素加入到120份无水乙醇中，加热至回流反应15h，反应结束后，冷却至室温，过滤，洗涤，即得到耐水解的湿法聚氨酯层乳液；
在步骤三中、将基布通入湿法聚氨酯层乳液中，使其充分湿润后，通过定量辊使其含有设定量的再生聚氨脂，凝固池凝固成膜然后进行挤压水洗，水温控制在30℃，再烘干定型，定型温度控制在100℃，经检验，测试物性，待用；
在步骤四中、将形成的湿法贝斯的背面进行颜色均匀处理；
在步骤五中、将80份高耐水解干法聚氨酯树脂、10份二甲基甲酰胺、15份甲苯、10份丁酮、15份干法耐水解色浆和0.5份表面活性剂混合搅拌均匀，搅拌时间为0.3h，即得到干法聚氨酯层混合液；
在步骤六中、将配好的干法聚氨酯层混合液刮在离型纸上，通过粘合剂与湿法贝斯正面贴合，经干燥后与离型纸分离，然后将皮革抗菌防霉剂均匀喷洒干法聚氨酯层上；
在步骤七中、将所得成品根据检验标准进行检查、测试物性，合格后装入包装箱内。
实施例二：
本发明实施例提供的抗老化耐水解PU合成革面料及其制备方法，其与实施例1基本上相同，其不同之处在于：
所述抗老化耐水解PU合成革面料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，混合液配置；步骤二，配置湿法聚氨酯层乳液；步骤三，湿法贝斯生产；步骤四，背面处理；步骤五，干法聚氨酯层混合液配料；步骤六，干法贴面处理；步骤七，检验；其中：
在步骤一中、将1.1份1，4-丁烯二醇、1份七甲基三硅氧烷和0.05份催化剂金属铂加入到反应瓶中，接着加入400份甲苯，通入氮气保护，边搅拌边升温至，110℃，搅拌反应6h，反应结束后，降低至室温，过滤，减压蒸馏除去甲苯，经柱层析分离洗脱，柱层析分离洗脱所用的洗脱剂为石油醚、甲醇和乙酸乙酯，且石油醚、甲醇和乙酸乙酯的质量比为10:3:2，即得到式A结构的硅醇化合物，然后将60份异佛尔酮二异氰酸酯、40份聚丙二醇、7份硅醇化合物A和1份催化剂，催化剂为二月桂酸二正丁基锡，升温至70℃进行预聚1.8h，得到预聚物B，接着加入2份DMPA在80℃下继续缩聚2.5h，得到缩合物C；
在步骤二中、将1.4份碳纳米管和45份酸溶液加入到反应瓶中，加热至95℃进行搅拌反应3h，反应结束后，冷却到室温，加入120份去离子水，过滤，采用去离子水将固体化合物洗涤至pH为6.5，在80℃下进行干燥7h，即得到D结构羧基化的碳纳米管，将0.5份缩合物C、1.4份羧基化的碳纳米管D和0.9g尿素加入到120份无水乙醇中，加热至回流反应15h，反应结束后，冷却至室温，过滤，洗涤，即得到耐水解的湿法聚氨酯层乳液；
在步骤三中、将基布通入湿法聚氨酯层乳液中，使其充分湿润后，通过定量辊使其含有设定量的再生聚氨脂，凝固池凝固成膜然后进行挤压水洗，水温控制在40℃，再烘干定型，定型温度控制在120℃，经检验，测试物性，待用；
在步骤四中、将形成的湿法贝斯的背面进行颜色均匀处理；
在步骤五中、将90份高耐水解干法聚氨酯树脂、13份二甲基甲酰胺、20份甲苯、15份丁酮、15～30份干法耐水解色浆和0.8份表面活性剂混合搅拌均匀，搅拌时间为0.6h，即得到干法聚氨酯层混合液；
在步骤六中、将配好的干法聚氨酯层混合液刮在离型纸上，通过粘合剂与湿法贝斯正面贴合，经干燥后与离型纸分离，然后将皮革抗菌防霉剂均匀喷洒干法聚氨酯层上；
在步骤七中、将所得成品根据检验标准进行检查、测试物性，合格后装入包装箱内。
实施例三：
本发明实施例提供的抗老化耐水解PU合成革面料及其制备方法，其与实施例1基本上相同，其不同之处在于：
一种抗老化耐水解PU合成革面料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，混合液配置；步骤二，配置湿法聚氨酯层乳液；步骤三，湿法贝斯生产；步骤四，背面处理；步骤五，干法聚氨酯层混合液配料；步骤六，干法贴面处理；步骤七，检验；其中：
在步骤一中、将1.2份1，4-丁烯二醇、1.2份七甲基三硅氧烷和0.07份催化剂金属铂加入到反应瓶中，接着加入500份甲苯，通入氮气保护，边搅拌边升温至，120℃，搅拌反应7h，反应结束后，降低至室温，过滤，减压蒸馏除去甲苯，经柱层析分离洗脱，柱层析分离洗脱所用的洗脱剂为石油醚、甲醇和乙酸乙酯，且石油醚、甲醇和乙酸乙酯的质量比为10:3:2，即得到式A结构的硅醇化合物，然后将65份异佛尔酮二异氰酸酯、45份聚丙二醇、9份硅醇化合物A和1.5份催化剂，催化剂为二月桂酸二正丁基锡，升温至80℃进行预聚2h，得到预聚物B，接着加入3份DMPA在90℃下继续缩聚3h，得到缩合物C；
在步骤二中、将1.5份碳纳米管和55份酸溶液加入到反应瓶中，加热至100℃进行搅拌反应3h，反应结束后，冷却到室温，加入130份去离子水，过滤，采用去离子水将固体化合物洗涤至pH为7.0，在85℃下进行干燥8h，即得到D结构羧基化的碳纳米管，将0.6份缩合物C、1.6份羧基化的碳纳米管D和1.1g尿素加入到130份无水乙醇中，加热至回流反应20h，反应结束后，冷却至室温，过滤，洗涤，即得到耐水解的湿法聚氨酯层乳液；
在步骤三中、将基布通入湿法聚氨酯层乳液中，使其充分湿润后，通过定量辊使其含有设定量的再生聚氨脂，凝固池凝固成膜然后进行挤压水洗，水温控制在50℃，再烘干定型，定型温度控制在150℃，经检验，测试物性，待用；
在步骤四中、将形成的湿法贝斯的背面进行颜色均匀处理；
在步骤五中、将100份高耐水解干法聚氨酯树脂、15份二甲基甲酰胺、25份甲苯、20份丁酮、30份干法耐水解色浆和1.0份表面活性剂混合搅拌均匀，搅拌时间为1.1h，即得到干法聚氨酯层混合液；
在步骤六中、将配好的干法聚氨酯层混合液刮在离型纸上，通过粘合剂与湿法贝斯正面贴合，经干燥后与离型纸分离，然后将皮革抗菌防霉剂均匀喷洒干法聚氨酯层上；
在步骤七中、将所得成品根据检验标准进行检查、测试物性，合格后装入包装箱内。
综上所述，本发明的工艺简洁，便于生产操作，使用本发明的工艺方法生产的合成革具有耐磨、耐寒，不易破裂、耐溶剂、耐热、耐折、耐撕裂，柔软光亮和手感舒适等优点，且稳定性好，更环保，同时成本低，物性高，具有超强耐水解特性的同时，提高了PU合成革抗老化的能力，PU合成革也就越耐用。
本发明采用湿法聚氨酯层乳液的配置，不仅赋予了PU合成革良好的柔软性和干爽舒适的触摸感，还弥补了PU合成革的耐水解不足的缺点，将有机硅嵌入到聚氨酯中以化学键的方式连接，相比单独添加有机硅单体到聚氨酯乳液中，聚氨酯可改善有机硅的耐油性，不会出现混合不均的现象。
本发明采用的皮革抗菌防霉剂，具有良好的溶解性，渗透性好，使用微量的皮革抗菌防霉剂处理皮革后，能很快被PU合成革吸收，且不易被洗出，能均匀地分散并牢固附着于PU合成革上，达到对皮革上多种霉菌长期、有效地抑制，同时具有良好的防霉效果，稳定性好，对人畜及周围环境安全可靠，能被生物降解，不会造成二次污染，且皮革抗菌防霉剂无臭无味，无任何刺激性和腐蚀性，对环境无毒，属于环境友好型产品。
本发明的皮革面料具有分布均匀的微孔结构，提高了制品的透气性，卫生性能良好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种抗老化耐水解PU合成革面料，包括基布层(1)、湿法聚氨酯层(2)、干法聚氨酯层(3)和抗菌层(4)，其特征在于：所述湿法聚氨酯层(2)涂覆在基布层(1)的顶部，所述干法聚氨酯层(3)涂覆在湿法聚氨酯层(2)的顶部，所述抗菌层(4)涂覆在干法聚氨酯层(3)的顶部。
2.根据权利要求1所述的抗老化耐水解PU合成革面料，其特征在于：所述抗菌层(4)的表面设置有透气孔，所述透气孔贯穿干法聚氨酯层(3)、湿法聚氨酯层(2)和基布层(1)。
3.根据权利要求1所述的抗老化耐水解PU合成革面料，其特征在于：所述基布层(1)为厚度0.8mm的微毛布，所述基布层(1)的背面布毛平整。
4.根据权利要求1所述的抗老化耐水解PU合成革面料，其特征在于：所述抗菌层(4)为皮革抗菌防霉剂，所述皮革抗菌防霉剂由抗菌性大分子有机双胍盐与有机硅烷经化学反应而成，其中，大分子有机双胍盐为抗菌防霉的主要成分，有机硅起协同抗菌防霉作用。
5.一种制备权利要求1-4之一所述抗老化耐水解PU合成革面料的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，混合液配置；步骤二，配置湿法聚氨酯层乳液；步骤三，湿法贝斯生产；步骤四，背面处理；步骤五，干法聚氨酯层混合液配料；步骤六，干法贴面处理；步骤七，检验；其中：
在步骤一中、将1.1～1.2份1，4-丁烯二醇、0.9～1.2份七甲基三硅氧烷和0.04～0.07份催化剂金属铂加入到反应瓶中，接着加入300～500份甲苯，通入氮气保护，边搅拌边升温至，100～120℃，搅拌反应6～7h，反应结束后，降低至室温，过滤，减压蒸馏除去甲苯，经柱层析分离洗脱，即得到式A结构的硅醇化合物，然后将55～65份异佛尔酮二异氰酸酯、30～45份聚丙二醇、6～9份硅醇化合物A和0.5～1.5份催化剂，升温至60～80℃进行预聚1.5～2h，得到预聚物B，接着加入2～3份DMPA在70～90℃下继续缩聚2.5～3h，得到缩合物C；
在步骤二中、将1.3～1.5份碳纳米管和40～55份酸溶液加入到反应瓶中，加热至95～100℃进行搅拌反应2～3h，反应结束后，冷却到室温，加入110～130份去离子水，过滤，采用去离子水将固体化合物洗涤至pH为6.5～7.0，在70～85℃下进行干燥6～8h，即得到D结构羧基化的碳纳米管，将0.3～0.6份缩合物C、1.2～1.6份羧基化的碳纳米管D和0.7～1.1g尿素加入到120～130份无水乙醇中，加热至回流反应15～20h，反应结束后，冷却至室温，过滤，洗涤，即得到耐水解的湿法聚氨酯层乳液；
在步骤三中、将基布通入湿法聚氨酯层乳液中，使其充分湿润后，通过定量辊使其含有设定量的再生聚氨脂，凝固池凝固成膜然后进行挤压水洗，水温控制在30℃～50℃，再烘干定型，定型温度控制在100℃～150℃，经检验，测试物性，待用；
在步骤四中、将形成的湿法贝斯的背面进行颜色均匀处理；
在步骤五中、将80～100份高耐水解干法聚氨酯树脂、10～15份二甲基甲酰胺、15～25份甲苯、10～20份丁酮、15～30份干法耐水解色浆和0.5～1.0份表面活性剂混合搅拌均匀，搅拌时间为0.3～1.1h，即得到干法聚氨酯层混合液；
在步骤六中、将配好的干法聚氨酯层混合液刮在离型纸上，通过粘合剂与湿法贝斯正面贴合，经干燥后与离型纸分离，然后将皮革抗菌防霉剂均匀喷洒干法聚氨酯层上；
在步骤七中、将所得成品根据检验标准进行检查、测试物性，合格后装入包装箱内。
6.根据权利要求5所述的抗老化耐水解PU合成革面料的制备方法，其特征在于：所述在步骤一中，柱层析分离洗脱所用的洗脱剂为石油醚、甲醇和乙酸乙酯，且石油醚、甲醇和乙酸乙酯的质量比为10:3:2。
7.根据权利要求5所述的抗老化耐水解PU合成革面料的制备方法，其特征在于：所述在步骤一中，催化剂为二月桂酸二正丁基锡。
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