CN111072905B - 聚氨酯自结皮坐垫水性涂层及聚氨酯自结皮坐垫 - Google Patents

聚氨酯自结皮坐垫水性涂层及聚氨酯自结皮坐垫 Download PDF

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Abstract

本发明公开了聚氨酯自结皮坐垫水性涂层及聚氨酯自结皮坐垫。本发明提供了一种聚氨酯自结皮坐垫水性涂层，以质量份计，包括以下组分：水性环氧树脂66～84份，超支化聚乙烯亚胺9～17份，水性聚氨酯预聚体5～20份。该水性涂层具有良好的附着力和柔韧性，以及耐摩擦色牢度、耐试剂、耐低温和耐高温性能，且该水性涂层的制备方法具有无毒、无污染和无残留的优点，在制备聚氨酯自结皮坐垫中具有广泛的应用前景；本发明进一步提供了一种利用水性涂层制备聚氨酯自结皮坐垫的方法，该方法制备得到的坐垫具有良好的耐磨、防污、耐化学品、耐清洗剂、耐老化性能，可大规模生产和广泛使用。

Description

聚氨酯自结皮坐垫水性涂层及聚氨酯自结皮坐垫
技术领域
本发明属于涂层制备技术领域。更具体地，涉及聚氨酯自结皮坐垫水性涂层及聚氨酯自结皮坐垫。
背景技术
随着技术的发展，聚氨酯材料广泛应用于涂层、粘合剂、泡沫塑料、合成纤维及其弹性体领域，并已经实现了多样化的生产，丰富了人们的生活。近年来，国内家具行业迅猛发展，中高端产品的需求量剧增，为了提高人们生活的舒适性，办公座椅、吧椅和公共场所(医院、高铁站和机场等)设置的座椅也较多的使用聚氨酯自结皮材料。
传统技术制造聚氨酯自结皮坐垫通常是采用在产品表层喷涂漆膜的方式，然而，由于漆膜自身存在对聚氨酯自结皮材料的附着力差，使用过程中容易脱落；柔韧性差，不能与聚氨酯自结皮材料本身具有的柔韧性相匹配等缺点，直接导致了由表层喷涂漆膜的方式制备得到的聚氨酯自结皮坐垫的耐磨性差，磨损后防污渍渗透效果大大下降，耐化学品、耐清洗剂和耐老化性能都难达标等缺点。
现有技术中，涂层多采用溶剂型的生产工艺，该生产工艺中使用大量易燃易爆的有机溶剂，不仅会造成严重的环境污染，而且还极大的增加了生产风险，产品质量得不到保证，严重妨碍了产品的销售和海外贸易。因此，探索研究出一种无毒、无污染和无残留生产涂层的方法，提高聚氨酯自结皮坐垫的耐磨、防污、耐化学品、耐清洗剂和耐老化性能具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有涂层生产工艺的缺陷以及传统技术制造的聚氨酯自结皮坐垫质量不达标的不足，提供聚氨酯自结皮坐垫水性涂层及聚氨酯自结皮坐垫。
本发明的目的是提供一种聚氨酯自结皮坐垫水性涂层。
本发明的另一目的是提供所述水性涂层的制备方法。
本发明的又一目的是提供所述水性涂层在制备聚氨酯自结皮坐垫中的应用。
本发明的再一目的是提供一种聚氨酯自结皮坐垫。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种聚氨酯自结皮坐垫水性涂层，以质量份计，包括以下组分：水性环氧树脂66～84份，超支化聚乙烯亚胺9～17份，水性聚氨酯预聚体5～20份。
优选地，所述水性涂层，以质量份计，包括以下组分：水性环氧树脂70～80份，超支化聚乙烯亚胺11～15份，水性聚氨酯预聚体10～15份。
更优选地，所述水性涂层，以质量份计，包括以下组分：水性环氧树脂75份，超支化聚乙烯亚胺13份，水性聚氨酯预聚体12.5份。
优选地，所述水性环氧树脂为水乳性双酚A型环氧树脂、丙三醇三缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚或三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的任意一种或几种。
更优选地，所述水性环氧树脂为水乳性双酚A型环氧树脂。
优选地，所述水性环氧树脂的环氧当量为141～220g·mol-1。
更优选地，所述水性环氧树脂的环氧当量为180g·mol-1。
优选地，所述超支化聚乙烯亚胺的分子量为1200～20000。
更优选地，所述超支化聚乙烯亚胺的分子量为10600。
优选地，所述水性聚氨酯预聚体的固含量为15％～45％，其端基为异氰酸酯基(-NCO)。
更优选地，所述水性聚氨酯预聚体的固含量为30％。
本发明还提供了所述水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照所述质量份将水性环氧树脂和超支化聚乙烯亚胺混合均匀后，加入去离子水中75℃～85℃搅拌反应30～360min；
S2.在以转速400～600r/min边搅拌边将水性聚氨酯预聚体以0.004～0.04mL/s的速度滴入步骤S1的反应体系中进行亲核反应，得到水性涂料；
S3.将步骤S2得到的水性涂料喷涂于已预先涂覆漆膜并经干燥的聚氨酯自结皮泡沫基底表面，于50℃～70℃干燥固化0.5～1h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层。
所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的组分中，水性环氧树脂具有粘结强度高、粘结面广、稳定性好、收缩率低和机械强度高的特点，水性聚氨酯预聚体是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯预聚体体系，其作为增韧剂，能够增强水性涂层的韧性和粘合力，具有无毒、环保、阻燃的特性；水性环氧树脂、超支化聚乙烯亚胺和水性聚氨酯预聚体3种组分能够相互作用，水性环氧树脂中的环氧基团通过开环反应与超支化聚乙烯亚胺中的伯胺和仲胺基团反应，得到侧链为羟基(-OH)具有3D交联结构的前驱体，前驱体中的羟基再与水性聚氨酯预聚体中异氰酸酯基(-NCO)发生亲核反应，得到具有氨基甲酸酯基(-NH-CO)的水性涂层，得到的水性涂层具有高度的活性与极性，能与含有活泼氢的漆膜有优良的化学粘结力。
优选地，步骤S2所述亲核反应的温度为75℃～85℃。
更优选地，步骤S2所述亲核反应的温度为80℃。
优选地，步骤S2所述亲核反应的时间为1～3h。
更优选地，步骤S2所述亲核反应的时间为2h。
优选地，所述水性涂层的厚度为1～30μm。
当水性涂层的厚度过小(＜1μm)时，对聚氨酯自结皮坐垫的保护效果差，当水性涂层的厚度过大(＞30μm)时，对聚氨酯自结皮坐垫的保护效果增加不明显，反而成本升高。
更优选地，所述水性涂层的厚度为15μm。
优选地，步骤S1所述搅拌的温度为80℃。
优选地，步骤S1所述搅拌的时间为35min。
优选地，步骤S2所述滴入的速度为0.02mL/s。
优选地，步骤S2所述搅拌的转速为500r/min。
所述水性聚氨酯预聚体的制备方法采用常规方法即可。
优选地，所述水性聚氨酯预聚体的制备方法为：将聚己二酸乙二醇酯、聚四氢呋喃-co-氧化丙烯二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、聚氧化丙烯二醇或聚醚二醇中的任意一种或几种、和异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的任意一种或几种依次进行扩链反应、中和反应，乳化分散、减压蒸馏后即得。
具体优选地，所述水性聚氨酯预聚体的制备方法为：将经真空脱水后的聚己二酸乙二醇酯和异佛尔酮二异氰酸酯按照OH：NCO＝1：2～4的比例混合，通入干燥的惰性气体，缓慢升温至80℃～90℃搅拌反应1～2h；加入扩链剂的NMP溶液扩链反应0.5～1.5h，降温至45℃～55℃；加入三乙胺的丙酮溶液中和反应20～40min，降温至20℃～30℃；在搅拌下加入去离子水乳化分散，回收有机溶剂，即得固含量为30％、端基为NCO的水性聚氨酯预聚体，低温保存待用。
优选地，所述扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、1,2-二羟基-3-丙磺酸钠、1,4-丁二醇-2-磺酸钠、乙二胺基乙磺酸钠、1,2-二羟基-3-丙磺酸钠、三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚、N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱或N-甲基-N,N-二(2-羟乙基)甜菜碱中的任意一种或几种。
更优选地，所述扩链剂为二羟甲基丙酸。
所述水性涂层在制备聚氨酯自结皮坐垫中的应用，也应在本发明的保护范围之内。
另外，本发明还提供了一种聚氨酯自结皮坐垫，包括聚氨酯自结皮泡沫基底、漆膜和所述水性涂层，所述漆膜覆盖在所述聚氨酯自结皮泡沫基底的表面，所述水性涂层覆盖在所述漆膜的表面。
优选地，所述聚氨酯自结皮坐垫的制备方法为：在聚氨酯自结皮泡沫基底表面喷涂漆膜，放入45℃～60℃烘箱静置15～60min，取出冷却至24℃～26℃；然后喷涂所述水性涂层，于50℃～70℃干燥固化0.5～1h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫。
优选地，所述烘箱静置的温度为55℃。
优选地，所述烘箱静置的时间为30min。
优选地，所述干燥固化的温度为60℃。
优选地，所述干燥固化的时间为0.8h。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的组分中，通过水性环氧树脂和超支化聚乙烯亚胺反应构建高度3D交联的分子结构，增韧剂水性聚氨酯预聚体的加入，能够增加涂层的韧性和粘合力，制备得到的聚氨酯自结皮坐垫水性涂层能够与含有活泼氢的漆膜有优良的化学粘结力，具有良好的附着力和柔韧性，具有很好的耐摩擦色牢度、耐试剂、耐低温和耐高温性能，且该水性涂层的制备方法具有无毒、无污染和无残留的优点，在制备聚氨酯自结皮坐垫中具有广泛的应用前景；
(2)本发明创造性地在聚氨酯自结皮泡沫基底表面喷涂漆膜后，采用在漆膜表面涂覆水性涂层的方式制备得到聚氨酯自结皮坐垫，其中的水性涂层能够与漆膜良好的结合，在漆膜表面形成保护涂层，以提高聚氨酯自结皮坐垫的耐磨、防污、耐化学品、耐清洗剂、耐老化性能和质量，可大规模生产和广泛使用。
附图说明
图1是本发明制备得到的聚氨酯自结皮坐垫水性涂层涂覆在漆膜上的状态图。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
本发明制备得到的聚氨酯自结皮坐垫水性涂层涂覆在漆膜上的状态图如图1所示。
实施例1聚氨酯自结皮坐垫的制备
一种聚氨酯自结皮坐垫水性涂层，以质量份计，包括以下组分：水乳性双酚A型环氧树脂75份，超支化聚乙烯亚胺13份，水性聚氨酯预聚体12.5份；
其中，水乳性双酚A型环氧树脂的环氧当量为180g·mol-1；超支化聚乙烯亚胺的分子量为10600；水性聚氨酯预聚体的固含量为30％，其端基为异氰酸酯基；
所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照以上质量份将水性环氧树脂和超支化聚乙烯亚胺混合后，加入水中80℃搅拌反应35min；
S2.在步骤S1的反应体系中边搅拌边加入(滴入的速度为0.02mL/s、搅拌的转速为500r/min)水性聚氨酯预聚体80℃进行亲核反应2h，得到水性涂料；
S3.将步骤S2得到的水性涂料喷涂于已预先涂覆漆膜并经干燥的聚氨酯自结皮泡沫基底表面，于60℃干燥固化0.8h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层；
其中，水性聚氨酯预聚体的制备方法为：
将经真空脱水后的聚己二酸乙二醇酯和异佛尔酮二异氰酸酯按照OH：NCO＝1：3的比例加入到三口烧瓶中，通入干燥的N2，缓慢升温至85℃搅拌反应1.5h；加入扩链剂(二羟甲基丙酸)的NMP溶液扩链反应1h，降温至50℃；加入三乙胺的丙酮溶液中和反应30min，降温至25℃；在搅拌下加入去离子水乳化分散，减压蒸馏回收有机溶剂，得到固含量为30％、端基为NCO的水性聚氨酯预聚体乳液，低温保存待用；
一种聚氨酯自结皮坐垫，其制备方法为：在聚氨酯自结皮泡沫基底表面喷涂漆膜，放入55℃烘箱静置30min，取出冷却至25℃；然后喷涂所述水性涂层，于60℃干燥固化0.8h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫；其中，所述水性涂层的喷涂厚度为15μm。
实施例2聚氨酯自结皮坐垫的制备
一种聚氨酯自结皮坐垫水性涂层，以质量份计，包括以下组分：丙三醇三缩水甘油醚66份，超支化聚乙烯亚胺17份，水性聚氨酯预聚体20份；
其中，丙三醇三缩水甘油醚的环氧当量为141g·mol-1；超支化聚乙烯亚胺的分子量为1200；水性聚氨酯预聚体的固含量为15％，其端基为异氰酸酯基；
所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照以上质量份将水性环氧树脂和超支化聚乙烯亚胺混合后，加入水中75℃搅拌反应360min；
S2.在步骤S1的反应体系中边搅拌边加入(滴入的速度为0.004mL/s、搅拌的转速为600r/min)水性聚氨酯预聚体75℃进行亲核反应3h，得到水性涂料；
S3.将步骤S2得到的水性涂料喷涂于已预先涂覆漆膜并经干燥的聚氨酯自结皮泡沫基底表面，于50℃干燥固化1h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层；
其中，水性聚氨酯预聚体的制备方法为：
将经真空脱水后的聚己二酸乙二醇酯和异佛尔酮二异氰酸酯按照OH：NCO＝1：2的比例加入到三口烧瓶中，通入干燥的N2，缓慢升温至80℃搅拌反应1；加入扩链剂(二羟甲基丁酸和1,2-二羟基-3-丙磺酸钠)的NMP溶液扩链反应0.5h，降温至45℃；加入三乙胺的丙酮溶液中和反应20min，降温至20℃；在搅拌下加入去离子水乳化分散，减压蒸馏回收有机溶剂，得到固含量为30％、端基为NCO的水性聚氨酯预聚体乳液，低温保存待用；
一种聚氨酯自结皮坐垫，其制备方法为：在聚氨酯自结皮泡沫基底表面喷涂漆膜，放入45℃烘箱静置60min，取出冷却至24℃；然后喷涂所述水性涂层，于50℃干燥固化1h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫；其中，所述水性涂层的喷涂厚度为1μm。
实施例3聚氨酯自结皮坐垫的制备
一种聚氨酯自结皮坐垫水性涂层，以质量份计，包括以下组分：丙二醇二缩水甘油醚84份，超支化聚乙烯亚胺9份，水性聚氨酯预聚体5份；
其中，丙二醇二缩水甘油醚的环氧当量为220g·mol-1；超支化聚乙烯亚胺的分子量为20000；水性聚氨酯预聚体的固含量为45％，其端基为异氰酸酯基；
所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照以上质量份将水性环氧树脂和超支化聚乙烯亚胺混合后，加入水中85℃搅拌反应30min；
S2.在步骤S1的反应体系中边搅拌边加入(滴入的速度为0.04mL/s、搅拌的转速为400r/min)水性聚氨酯预聚体85℃进行亲核反应1h，得到水性涂料；
S3.将步骤S2得到的水性涂料喷涂于已预先涂覆漆膜并经干燥的聚氨酯自结皮泡沫基底表面，于70℃干燥固化0.5h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层；
其中，水性聚氨酯预聚体的制备方法为：
将经真空脱水后的聚己二酸乙二醇酯和异佛尔酮二异氰酸酯按照OH：NCO＝1：4的比例加入到三口烧瓶中，通入干燥的N2，缓慢升温至90℃搅拌反应2h；加入扩链剂(1,2-二羟基-3-丙磺酸钠和三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚)的NMP溶液扩链反应1.5h，降温至55℃；加入三乙胺的丙酮溶液中和反应40min，降温至30℃；在搅拌下加入去离子水乳化分散，减压蒸馏回收有机溶剂，得到固含量为30％、端基为NCO的水性聚氨酯预聚体乳液，低温保存待用；
一种聚氨酯自结皮坐垫，其制备方法为：在聚氨酯自结皮泡沫基底表面喷涂漆膜，放入60℃烘箱静置15min，取出冷却至26℃；然后喷涂所述水性涂层，于70℃干燥固化0.5h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫；其中，所述水性涂层的喷涂厚度为30μm。
实施例4聚氨酯自结皮坐垫的制备
一种聚氨酯自结皮坐垫水性涂层，以质量份计，包括以下组分：三羟甲基丙烷三缩水甘油醚70份，超支化聚乙烯亚胺11份，水性聚氨酯预聚体10份；
其中，三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的环氧当量为180g·mol-1；超支化聚乙烯亚胺的分子量为10600；水性聚氨酯预聚体的固含量为25％，其端基为异氰酸酯基；
所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照以上质量份将水性环氧树脂和超支化聚乙烯亚胺混合后，加入水中78℃搅拌反应300min；
S2.在步骤S1的反应体系中边搅拌边加入(滴入的速度为0.01mL/s、搅拌的转速为450r/min)水性聚氨酯预聚体78℃进行亲核反应2.5h，得到水性涂料；
S3.将步骤S2得到的水性涂料喷涂于已预先涂覆漆膜并经干燥的聚氨酯自结皮泡沫基底表面，于65℃干燥固化0.7h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层；
其中，水性聚氨酯预聚体的制备方法为：
将经真空脱水后的聚己二酸乙二醇酯和异佛尔酮二异氰酸酯按照OH：NCO＝1：3的比例加入到三口烧瓶中，通入干燥的N2，缓慢升温至85℃搅拌反应1.5h；加入扩链剂(1,4-丁二醇-2-磺酸钠和N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱)的NMP溶液扩链反应1h，降温至50℃；加入三乙胺的丙酮溶液中和反应30min，降温至25℃；在搅拌下加入去离子水乳化分散，减压蒸馏回收有机溶剂，得到固含量为30％、端基为NCO的水性聚氨酯预聚体乳液，低温保存待用；
一种聚氨酯自结皮坐垫，其制备方法为：在聚氨酯自结皮泡沫基底表面喷涂漆膜，放入50℃烘箱静置20min，取出冷却至25℃；然后喷涂所述水性涂层，于65℃干燥固化0.7h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫；其中，所述水性涂层的喷涂厚度为8μm。
实施例5聚氨酯自结皮坐垫的制备
一种聚氨酯自结皮坐垫水性涂层，以质量份计，包括以下组分：水乳性双酚A型环氧树脂80份，超支化聚乙烯亚胺15份，水性聚氨酯预聚体15份。
其中，水乳性双酚A型环氧树脂的环氧当量为180g·mol-1；超支化聚乙烯亚胺的分子量为20000；水性聚氨酯预聚体的固含量为35％，其端基为异氰酸酯基；
所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照以上质量份将水性环氧树脂和超支化聚乙烯亚胺混合后，加入水中82℃搅拌反应50min；
S2.在步骤S1的反应体系中边搅拌边加入(滴入的速度为0.03mL/s、搅拌的转速为550r/min)水性聚氨酯预聚体82℃进行亲核反应1.5h，得到水性涂料；
S3.将步骤S2得到的水性涂料喷涂于已预先涂覆漆膜并经干燥的聚氨酯自结皮泡沫基底表面，于55℃干燥固化0.6h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层；
其中，水性聚氨酯预聚体的制备方法为：
将经真空脱水后的聚己二酸乙二醇酯和异佛尔酮二异氰酸酯按照OH：NCO＝1：3的比例加入到三口烧瓶中，通入干燥的N2，缓慢升温至85℃搅拌反应1.5h；加入扩链剂(乙二胺基乙磺酸钠和N-甲基-N,N-二(2-羟乙基)甜菜碱)的NMP溶液扩链反应1h，降温至50℃；加入三乙胺的丙酮溶液中和反应30min，降温至25℃；在搅拌下加入去离子水乳化分散，减压蒸馏回收有机溶剂，得到固含量为30％、端基为NCO的水性聚氨酯预聚体乳液，低温保存待用；
一种聚氨酯自结皮坐垫，其制备方法为：在聚氨酯自结皮泡沫基底表面喷涂漆膜，放入58℃烘箱静置40min，取出冷却至25℃；然后喷涂所述水性涂层，于55℃干燥固化0.6h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫；其中，所述水性涂层的喷涂厚度为25μm。
以下以本发明实施例1制备得到的聚氨酯自结皮坐垫水性涂层为例，测试其摩擦色牢度、耐试剂和耐低温、高温性能，具体的实验方法和实验结果分别如下：应用例1聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的耐摩擦色牢度测试
1、实验方法
采用AATCC 8-2016&AATCC Evaluation Procedure 2-2007测试方法，测试本发明制备得到的超支化聚乙烯亚胺涂层的耐摩擦色牢度，具体的测试条件如下：
摩擦头：圆柱，Φ(16±0.1)mm，摩擦介质：AATCC白棉布，负载：9N，摩擦速率：60个来回/分钟，行程：104mm，摩擦次数：10个来回。
2、实验结果
本发明制备得到的聚氨酯自结皮坐垫水性涂层耐摩擦色牢度测试结果如表1所示，可以看出，该聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的具有很好的耐湿摩擦色牢度和耐干摩擦色牢度，沾色等级均为4-5，性能优良。
以上结果说明聚氨酯自结皮坐垫水性涂层具有很好的耐摩擦色牢度。
表1本发明制备得到的聚氨酯自结皮坐垫水性涂层耐摩擦色牢度测试结果
Figure BDA0002347732810000101
注：灰标等级分1-5，其中1级最差，5级最好。
应用例2聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的耐试剂性能测试
1、实验方法
采用EN 12720:2009测试方法，测试本发明制备得到的聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的耐试剂性能，测试试剂分别为：酒精(96％乙醇)、咖啡、茶、消毒剂(氯)，用盖玻片进行测试，测试周期为24小时；
外观评定参见EN 12720：2009条款9，如表2所示：
表2聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的耐试剂性能测试外观评定标准
Figure BDA0002347732810000102
2、实验结果
本发明制备得到的聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的耐试剂性能测试结果如表3所示，可以看出，该聚氨酯自结皮坐垫水性涂层经过酒精(96％乙醇)、咖啡、茶、消毒剂(氯)处理24小时后，测试区域与邻近区域无法区分，无任何变化；说明聚氨酯自结皮坐垫水性涂层具有很好的防污和耐试剂性能。
表3本发明制备得到的聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的耐试剂性能测试结果
测试试剂 测试周期 外观等级
酒精(96％乙醇) 24小时 5
咖啡 24小时 5
茶 24小时 5
消毒剂(氯) 24小时 5
应用例3聚氨酯自结皮坐垫水性涂层耐温性能测试
1、实验方法
采用高低温交替老化的测试方法，测试本发明制备得到的聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的耐温性能，测试条件为：步骤一：-50℃，24h取出评价外观；步骤二：100℃，24h取出再评价外观；测试所用的设备信息如表4所示：
表4聚氨酯自结皮坐垫水性涂层耐温性能测试所用的设备信息
设备 型号 设备编号 校准日期 下次校准日期
小型高低温试验箱 MC-811-3 GZMR-RL-E155 2018-12-19 2019-12-18
电热鼓风烘箱 UF260plus GZMR-PL-E138 2018-05-14 2019-05-13
2、实验结果
本发明制备得到的聚氨酯自结皮坐垫水性涂层耐温性能测试结果如表5所示，可以看出，该聚氨酯自结皮坐垫水性涂层在-50℃超低温和100℃超高温条件下均无可见变色、脱皮和开裂现象；说明聚氨酯自结皮坐垫水性涂层具有优良的耐高低温和耐老化性能。
表5聚氨酯自结皮坐垫水性涂层耐温性能测试结果
Figure BDA0002347732810000111
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种聚氨酯自结皮坐垫水性涂层，其特征在于，以质量份计，包括以下组分：环氧树脂66～84份，超支化聚乙烯亚胺9～17份，水性聚氨酯预聚体5～20份；
所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层的制备方法包括以下步骤：
S1. 将环氧树脂和超支化聚乙烯亚胺混合均匀后，加入去离子水中75℃～85℃搅拌反应30～360 min；
S2. 在转速400～600 r/min条件下，边搅拌边将水性聚氨酯预聚体以0.004～0.04mL/s的速度滴入步骤S1的反应体系中进行亲核反应，得到水性涂料；
S3. 将步骤S2得到的水性涂料喷涂于已预先涂覆漆膜并经干燥的聚氨酯自结皮泡沫基底表面，于50℃～70℃干燥固化0.5～1 h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层；
所述环氧树脂为水乳性双酚A型环氧树脂、丙三醇三缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚或三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的任意一种或几种；所述环氧树脂的环氧当量为141～220g·mol-1。
2.根据权利要求1所述的水性涂层，其特征在于，以质量份计，包括以下组分：环氧树脂70～80份，超支化聚乙烯亚胺11～15份，水性聚氨酯预聚体10～15份。
3.根据权利要求1所述的水性涂层，其特征在于，所述超支化聚乙烯亚胺的分子量为1200～20000；所述水性聚氨酯预聚体的固含量为15%～45%，其端基为异氰酸酯基。
4.权利要求1～3任一所述水性涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将环氧树脂和超支化聚乙烯亚胺混合均匀后，加入去离子水中75℃～85℃搅拌反应30～360min；
S2. 在转速400～600 r/min条件下，边搅拌边将水性聚氨酯预聚体以0.004～0.04mL/s的速度滴入步骤S1的反应体系中进行亲核反应，得到水性涂料；
S3. 将步骤S2得到的水性涂料喷涂于已预先涂覆漆膜并经干燥的聚氨酯自结皮泡沫基底表面，于50℃～70℃干燥固化0.5～1 h，即得所述聚氨酯自结皮坐垫水性涂层。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2所述亲核反应的温度为75℃～85℃；步骤S2所述亲核反应的时间为1～3 h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述水性涂层的厚度为1～30 μm。
7.权利要求1~3任一所述水性涂层或权利要求4~6任一所述方法制备得到的水性涂层在制备聚氨酯自结皮坐垫中的应用。
8.一种聚氨酯自结皮坐垫，其特征在于，包括聚氨酯自结皮泡沫基底、漆膜和权利要求1~3任一所述水性涂层或权利要求4~6任一所述方法制备得到的水性涂层，所述漆膜覆盖在所述聚氨酯自结皮泡沫基底的表面，所述水性涂层覆盖在所述漆膜的表面。
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