CN111100538A - 一种用于皮革表面处理的涂料组合物、其制备方法及皮革 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种用于皮革表面处理的涂料组合物、其制备方法及皮革。按100重量份计，所述涂料组合物包括：30‑65重量份的水性聚氨酯分散剂、10‑30重量份的消泡剂、2‑10重量份的稀释剂、1‑8重量份的增稠剂以及4‑8重量份的植物蛋白。所述涂料组合物的制备方法包括植物蛋白的获取和组分的混合。所述皮革包括表皮层和由所述涂料组合物形成的涂料层。本发明通过添加植物蛋白使得皮革的表面具有蛋白质手感而改善皮革的手感舒适度，增大涂料层的微孔尺寸而改善皮革的透气性，降低聚氨酯树脂等石油基化合物的使用量而有利于生态环保。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种用于皮革表面处理的涂料组合物、其制备方法及皮革，其可以应用于汽车内饰、家装等领域。
【背景技术】
近年来，皮革被广泛应用于汽车内饰、家装等领域，用于美化汽车、家具等的外观。随着科技的进步和人们生活水平的不断提高，人们对于皮革表面性能的要求越来越高，例如皮革的表面耐刮擦性能、耐咖啡性能、耐老化性能等等，为了满足这些性能的要求，人们往往通过在皮革的表面涂覆涂料层，通过对涂料层的配方进行改进从而满足人们对于皮革表面性能的要求。尽管如此，现有的皮革在手感、透气性、环保性等方面还远远没有达到人们的要求。
所以，希望提出一种新的技术方案以解决上述技术问题。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种涂料组合物，所述涂料组合物对皮革的表面进行表面处理后，皮革的手感舒适度得以改善、透气性增强、且更加生态环保。
为解决上述技术问题，本发明可采用如下技术方案：一种用于皮革表面处理的涂料组合物，按100重量份计，所述涂料组合物包括30-65重量份的水性聚氨酯分散剂、10-30重量份的消泡剂、2-10重量份的稀释剂、1-8重量份的增稠剂和4-8重量份的植物蛋白。
所述皮革可以是真皮，也可以是聚氯乙烯(也可以称PVC)人造革、热塑性聚烯烃(也可以称TPO)人造革、聚氨酯(也可以称PU)人造革等合成革，本领域技术人员可以根据实际需要进行使用。
对于本发明采用的水性聚氨酯分散剂，本领域技术人员可以根据实际需要进行常规的选择，可以选择芳香族的水性聚氨酯分散剂，也可以选择脂肪族的水性聚氨酯分散剂，例如可以从斯塔尔购买公司购买。所述水性聚氨酯分散剂含有聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂和水，其分子量为10000-100000。所述水性聚氨酯分散剂的含量可以为30重量份、32重量份、34重量份、36重量份、38重量份、40重量份、42重量份、44重量份、46重量份、48重量份、50重量份、52重量份、54重量份、56重量份、58重量份、60重量份、62重量份、64重量份、65重量份或者这些数值中任意两者之间的范围内。
本发明采用的消泡剂的作用是防止产生气泡，本领域技术人员可以根据需要进行常规选择，可以选择非硅类的消泡剂，例如：从迪高购买的丙烯酸酯类的消泡剂。所述消泡剂的含量可以为10重量份、12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份、28重量份、30重量份或者这些数值中任意两者之间的范围内。
本发明采用的稀释剂的作用是降低体系的粘度，本领域技术人员可以根据实际需要进行常规选择，例如可以选择乙醇、水等稀释剂。所述稀释剂的含量可以为2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份或者这些数值中任意两者范围内。
本发明采用的增稠剂的作用是给体系增加粘度，其来源是碱溶胀型的增稠剂，本领域技术人员可以根据实际需要进行常规选择。所述增稠剂的含量可以为1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份或者这些数值中任意两者之间的范围内。
在涂料组合物中，至少水性聚氨酯分散剂含有水，通常，所述水性聚氨酯分散剂的水的含量为50％-80％，本发明在涂料组合物内添加4-8重量份的植物蛋白，植物蛋白充分溶解在水中。将涂料组合物采用喷涂或者辊涂等工艺涂覆于皮革的表面形成涂料层，植物蛋白均匀分布于涂料层中。经涂料组合物表面处理过的皮革，在使用过程中，均匀分散在涂料层中的植物蛋白会慢慢析出皮革的表面，使得皮革的表面具有蛋白质手感，进而提高皮革的手感舒适度。倘若植物蛋白添加太少，其手感效果改善不明显；倘若植物蛋白添加过多，容易聚集成团，很多植物蛋白无法被溶解，植物蛋白分散不均匀，进而导致析出至皮革表面的植物蛋白分散不均匀，影响手感舒适度。为了使所述植物蛋白更好的分散均匀，所述植物蛋白优选以蛋白粉的形式添加。
关于植物蛋白的来源，本领域技术人员在本发明的技术启示下可以知道如何进行选择。在本发明的一个实施例中，所述植物蛋白选自螺旋藻内的藻蓝蛋白。螺旋藻是一种外观为蓝绿色、螺旋状单细胞水生植物，螺旋藻中主要的蛋白是藻蓝蛋白，藻蓝蛋白在螺旋藻中主要以藻胆蛋白体的形式存在，其蛋白质含量高达70％。在其他实施例中，也可以选择龙须菜、羊栖菜和马尼藻等植物作为本发明植物蛋白的来源。
与植物蛋白相比，动物蛋白不易于水解，在水性油漆中不易分散，且动物蛋白含量一般很低，大约10％-20％，有机成分较多，与生态环保的要求不符。
所述植物蛋白的含量可以为4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份或者这些数值中任意两者之间的范围内。
在本发明中，将合适量的植物蛋白添加到水性聚氨酯涂料中，均匀分散的植物蛋白可以使得涂料层的微孔尺寸增大，水蒸气分子可以穿过涂料层，其透气性较好。倘若植物蛋白添加太少，涂料层的透气性改善不明显；倘若植物蛋白添加太多，无法完全溶解，较易聚集成团，植物蛋白分散不均，反而影响涂料层透气性的改善。因此，为了在保证皮革手感舒适度的同时，很好的改善皮革的透气性，所述植物蛋白的含量优选为4-7份，更优选为4-6份，更优选为4-5份，最优选为4份。
在本发明中，植物蛋白的添加还可以降低聚氨酯树脂等石油基化合物的使用量，石油基化合物是指以石油为原材料产生的化合物，降低石油基化合物的使用量可以有效降低二氧化碳的排放量，达到生态环保的目的。一般而言，植物蛋白的添加量越多，石油基化合物的使用量越少，越环保。因此，为了在保证皮革手感舒适度的同时，能够改善皮革的环境友好性，所述植物蛋白的含量优选为5-8，优选为7-8，更优选为6-8。
此外，本发明的上述涂料组合物中还可以根据特定需求添加一些其他添加剂，例如PH调节剂、流平剂、交联剂等。所述添加剂的含量可以为0-5重量份，例如为0重量份、1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份或者这些数值中任意两者之间的范围内。
本发明所要解决的另一技术问题在于：提供一种上述涂料组合物的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明还可采用如下技术方案：一种制备所述涂料组合物的方法，其包括如下步骤：步骤一、植物蛋白的获得：选择植物，通过离心法从植物中获得植物蛋白粗提物，将植物蛋白粗提物经过双水相萃取步骤进行提纯，再采用离子交换层析法进一步纯化，获得所需的植物蛋白；步骤二、将步骤一中获得的植物蛋白与前面所述涂料组合物的其他组分按照相应的比重进行混合。
通过上述方法提取的植物蛋白的纯度较高，有利于植物蛋白的溶解，手感较好。所述植物可以选择螺旋藻，螺旋藻中的藻蓝蛋白即为所需的植物蛋白。在将所述植物放入离心机旋转之前，先将所述植物放置于冰上磨碎。
本发明所要解决的另一技术问题在于：提供一种皮革，其手感舒适度好、透气性好且生态环保。
为解决上述技术问题，本发明还可采用如下技术方案：一种皮革，其包括表皮层和设置于所述表皮层的表面的涂料层，所述涂料层由前面所述的涂料组合物以前面所述的制备方法制备而成。
【具体实施方式】
下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。
实施例1
本实施例为一种PVC人造革的制备，其包括PVC表皮层的制备及涂料层的制备。其中，PVC表皮层的制备为本领域常规的方法，本领域技术人员根据实际需要能够清楚的知道如何选择具体的设备、工艺步骤和条件，因此，在本实施例中仅作简单的描述。
首先，PVC表皮层的制备，包括如下步骤：
步骤一：制备PVC致密层的浆料，选择PVC粉60粉、由环氧大豆油和邻苯类增塑剂按3：1混合形成的增塑剂35份、氟代烃类发泡剂6份、钙锌复合稳定剂2份、氢氧化铝助剂1份、受阻胺类光稳定剂1份、受阻酚类抗氧剂1份、颜料3份作为原料混合，搅拌60min，抽真空10min，继续搅拌15min，得到PVC致密层浆料。
步骤二：制备PVC发泡层的浆料，选择PVC粉60粉、发泡剂2份、由环氧大豆油和邻苯类增塑剂按3：1混合形成的增塑剂35份、氟代烃类发泡剂6份、钙锌复合稳定剂2份、氢氧化铝助剂1份、受阻胺类光稳定剂1份、受阻酚类抗氧剂1份、颜料3份作为原料混合，搅拌60min，抽真空10min，继续搅拌15min，得到PVC发泡层浆料。
步骤三：制备PVC表皮层，将步骤一制备的PVC致密层浆料涂在离型纸上，烘干，即得PVC致密层；接着在PVC致密层上再涂一层步骤二制备的PVC发泡层浆料，烘干，即得PVC发泡层；所述PVC致密层和PVC发泡层共同形成所述PVC表皮层。
其次、涂料层的制备，包括如下步骤：
步骤一、制备涂料组合物
(1)藻蓝蛋白的获得：选择螺旋藻作为藻蓝蛋白的来源，称取200mg的螺旋藻，放置于冰上磨碎，离心机以10000rpm旋转5分钟，取上清，重复离心5分钟，取上清，获得藻蓝蛋白粗提物，将藻蓝蛋白粗提物经过双水相萃取步骤进行提纯，再采用离子交换层析法进一步纯化，获得所需的藻蓝蛋白；
(2)将步骤(1)中获得的藻蓝蛋白与涂料组合物的其他组分按照表一实施例1所述的比重进行混合，混合采用常规的混合方法，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择，制备获得涂料组合物。
步骤二、制备涂料层，将步骤一中制备得到的涂料组合物向前面制备得到的PVC表皮层的表面(PVC致密层的一侧)进行涂覆，烘干，即制备得到涂料层及最终的PVC人造革成品。
实施例2-5
实施例2-5同样是PVC人造革的制备，其PVC表皮层的原料和PVC人造革的制备工艺与实施例1完全相同，不同的是涂料组合物的组分和含量，从表一中清楚可见。具体制备工艺在此不再赘述。
对比例1-8
实施例1-8同样是PVC人造革的制备，其PVC表皮层的原料和PVC人造革的制备工艺与实施例1完全相同，不同的是涂料组合物的组分和含量，从表一中清楚可见。具体制备工艺在此不再赘述。
相关性能的测试：
对实施例1-5、对比例1-8制备的皮革的表面手感舒适度、皮革的透气性及石油基材料所占比重进行测试。
手感舒适度测试：通用汽车手感工程师评价。
透气性测试：按照GB/T5453-1997采用GELLOWEN透气性测试仪进行测试。
石油基材料所占比重：根据各组分中石油基材料的含量进行计算。
表一、实施例和对比例的组分和含量
下表中的数值为重量份，其中实施例1-5、对比例1-6以水性聚氨酯分散剂、消泡剂、稀释剂、增稠剂和藻蓝蛋白的总重量为100份计，对比例7和8以水性聚氨酯分散剂、消泡剂、稀释剂、增稠剂和取自羊的蛋白质的总重量为100份计
表二、测试结果
由以上实施例及测试结果可知，藻蓝蛋白的含量在4重量份至8重量份时可以有效改善皮革的手感舒适度，其中，藻蓝蛋白的含量越靠近4重量份，皮革的透气性越好，藻蓝蛋白的含量越靠近8重量份，其石油基材料所占比重越小。倘若藻蓝蛋白的含量小于4重量份或者大于8重量份，则对皮革的手感舒适度的改善均不明显，无法达到通用汽车测试人员的要求。
可以理解的是，本发明的上述实施例在不冲突的情况下，可以相互结合来获得更多的实施例。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。
以上实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于皮革表面处理的涂料组合物，按100重量份计，所述涂料组合物包括：
30-65重量份，例如30重量份、32重量份、34重量份、36重量份、38重量份、40重量份、42重量份、44重量份、46重量份、48重量份、50重量份、52重量份、54重量份、56重量份、58重量份、60重量份、62重量份、64重量份、65重量份或者这些数值中任意两者之间的范围内的水性聚氨酯分散剂；
10-30重量份，例如10重量份、12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份、28重量份、30重量份或者这些数值中任意两者之间的范围内的消泡剂；
2-10重量份，例如2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份或者这些数值中任意两者范围内的稀释剂；
1-8重量份，例如1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份或者这些数值中任意两者之间的范围内的增稠剂；以及
4-8重量份，例如4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份或者这些数值中任意两者之间的范围内的植物蛋白。
2.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于：所述植物蛋白的含量为4-7重量份，优选为4-6重量份，更优选为4-5重量份。
3.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于：所述植物蛋白的含量为5-8重量份，优选为7-8重量份，更优选为6-8重量份。
4.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于：所述植物蛋白以蛋白粉的形式添加。
5.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于：所述植物蛋白选自螺旋藻内的藻蓝蛋白。
6.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于：所述水性聚氨酯分散剂含有聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂和水，优选水的含量为50％-80％，更优选为60％-80％，更优选为70％-80％。
7.一种制备如权利要求1至4中任意一项所述的用于皮革表面处理的涂料组合物的方法，其包括如下步骤：
步骤一、植物蛋白的获取：选择植物，通过离心法从植物中获得植物蛋白粗提物，将植物蛋白粗提物经过双水相萃取步骤进行提纯，再采用离子交换层析法进一步纯化，获得所需的植物蛋白；
步骤二、将步骤一中获得的植物蛋白与权利要求1所述的组分按照权利要求1所述的含量进行混合。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述植物选择螺旋藻，螺旋藻中的藻蓝蛋白即为所需的植物蛋白。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：在将所述植物放入离心机旋转之前，先将所述植物放置于冰上磨碎。
10.一种皮革，其特征在于：所述皮革包括表皮层和设置于所述表皮层的表面的涂料层，所述涂料层由权利要求1至6中任意一项所述的涂料组合物形成或者由权利要求7至9中任意一项所述的制备方法制备而成。
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| CN103614062A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-05 | 上海九元石油化工有限公司 | 一种皮革表面涂饰用环保涂料及制备方法 |
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