CN112409903B - 水性防水抛焦处理剂及其制备方法 - Google Patents

水性防水抛焦处理剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种合成革用水性防水抛焦处理剂及其制备方法，属于合成革处理剂技术领域，该水性防水抛焦处理剂，按重量份计，包括30‑40份的水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、0.3‑0.6份的润湿剂、0.8‑1.2份的流平剂、0.3‑0.6份的消泡剂、8‑10份的疏水型气象二氧化硅、8‑12份的水性硅氟乳液、4‑6份的水性聚四氟乙烯悬浮液和31‑41份的去离子水。本发明提供的水性防水抛焦处理剂，用于合成革的革面处理，处理后的合成革可呈现特殊的烫焦感，且滑爽触感不易随着时间的推移变弱或消失。本发明提供的水性防水抛焦处理剂的制备方法，易于工业化生产，参数控制精确，能够获得储存稳定性高的水性防水抛焦处理剂。

Description

水性防水抛焦处理剂及其制备方法
技术领域
本发明属于合成革处理剂技术领域，具体涉及一种合成革用水性防水抛焦处理剂及其制备方法。
背景技术
合成革是一种以织物为底材，底材上涂覆各类树脂制成的一种结构、手感和性能均匀天然皮革相近的材料。随着人类物质生活水平和需求的提高，以及动物保护意识的增强，合成革越来越多的应用以代替天然皮革，合成革目前已广泛的利用与鞋服、箱包、家具、家居内饰、汽车内饰、建筑装置等领域。相较于天然皮革，合成革还具有较强的可塑性，可根据不同的应用领域和应用需求，使用各类处理剂或各种处理措施，使合成革的表面(革面)形成特殊的纹理、颜色、手感等。
现有的一类服装、鞋包，其要求使用的合成革表面具有烫焦风格(焦感)，同时触摸具有粉滑肤感。但是使用目前的抛焦处理剂处理后的合成革，只能在短时间内保证手感的粉滑，随着放置、使用时间的增加，手感会逐渐改变，最终直至失去粉滑肤感。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够持续提供粉滑肤感和抛焦效果且同时具有防水性能的抛焦处理剂。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种水性防水抛焦处理剂，按重量份计，包括30-40份的水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、0.3-0.6份的润湿剂、0.8-1.2份的流平剂、0.3-0.6份的消泡剂、8-10份的疏水型气象二氧化硅、8-12份的水性硅氟乳液、4-6份的水性聚四氟乙烯悬浮液和31-41份的去离子水。
本发明采用的另一种技术方案为：一种水性防水抛焦处理剂的制备方法，包括以下步骤：容器中加入水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、润湿剂、流平剂、消泡剂、疏水型气象二氧化硅、水性硅氟乳液、水性聚四氟乙烯悬浮液和去离子水，1500r/min搅拌分散均匀，然后降低搅拌速率至600r/min，加入增稠剂，调节粘度至800-1000cps/25℃，然后180目滤网过滤、包装，得到水性防水抛焦处理剂；
按重量份计，包括30-40份的水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、0.3-0.6份的润湿剂、0.8-1.2份的流平剂、0.3-0.6份的消泡剂、2-3份的增稠剂、8-10份的疏水型气象二氧化硅、8-12份的水性硅氟乳液、4-6份的水性聚四氟乙烯悬浮液和31-41份的去离子水。
本发明的有益效果在于：本发明提供的水性防水抛焦处理剂，用于合成革的革面处理，处理后的合成革可呈现特殊的烫焦感，本发明通过采用水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液代替传统的单组分聚氨酯乳液(聚氨酯树脂)，赋予主体载体树脂特殊的绵滑手感，在不单独增加手感剂的前提下可提供良好的粉滑、滑爽触感，同时反应型有机硅是接枝到聚氨酯分子中成为树脂结构的一部分，使得滑爽的手感持续时间更为稳定且持久，通过配合添加水性硅氟乳液和水性聚四氟乙烯悬浮液不仅能提供有益的防水性能，还能进一步提升滑爽手感的持久性。本发明提供的水性防水抛焦处理剂的制备方法，易于工业化生产，参数控制精确，能够获得稳定性高的水性防水抛焦处理剂。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明提供一种水性防水抛焦处理剂，按重量份计，包括30-40份的水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、0.3-0.6份的润湿剂、0.8-1.2份的流平剂、0.3-0.6份的消泡剂、2-3份的增稠剂、8-10份的疏水型气象二氧化硅、8-12份的水性硅氟乳液、4-6份的水性聚四氟乙烯悬浮液和31-41份的去离子水。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的水性防水抛焦处理剂，用于合成革的革面处理，处理后的合成革可呈现特殊的烫焦感；不同于现有的抛焦处理剂直接添加手感剂(如硅油)提供滑爽的手感，传统的抛焦处理剂在处理表面之初手感剂向表面迁移的速度更快，能够赋予合成革良好的滑爽触感，但是随着时间的推移手感逐渐变弱最后消失而影响产品品质；本发明通过采用水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液代替传统的单组分聚氨酯乳液(聚氨酯树脂)，赋予主体载体树脂特殊的绵滑手感，在不单独增加手感剂的前提下可提供良好的滑爽触感，同时反应型有机硅是接枝到聚氨酯分子中成为树脂结构的一部分，使得滑爽的手感持续时间更为稳定且持久，通过配合添加水性硅氟乳液和水性聚四氟乙烯悬浮液不仅能提供有益的防水性能，还能进一步提升滑爽手感的持久性。
进一步的，上述的水性防水抛焦处理剂，按重量份计，包括35份的水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、0.5份的润湿剂、1份的流平剂、0.5份的消泡剂、2.5份的增稠剂、9.5份的疏水型气象二氧化硅、10份的水性硅氟乳液、5份的水性聚四氟乙烯悬浮液和36份的去离子水。
进一步的，所述润湿剂为sloik-8000。
进一步的，所述流平剂为Tego-450。
进一步的，所述消泡剂为有机硅类消泡剂，所述有机硅类消泡剂为AFE-0120。
进一步的，上述的水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液还包括2-3份的增稠剂，所述增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和羟乙基纤维素中的一种或多种。所述增稠剂用于调整粘度。
本发明提供一种水性防水抛焦处理剂的制备方法，包括以下步骤：容器中加入水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、润湿剂、流平剂、消泡剂、疏水型气象二氧化硅、水性硅氟乳液、水性聚四氟乙烯悬浮液和去离子水，1500r/min搅拌分散均匀，然后降低搅拌速率至600r/min，加入增稠剂，调节粘度至800-1000cps/25℃，然后180目滤网过滤、包装，得到水性防水抛焦处理剂；
按重量份计，包括30-40份的水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、0.3-0.6份的润湿剂、0.8-1.2份的流平剂、0.3-0.6份的消泡剂、2-3份的增稠剂、8-10份的疏水型气象二氧化硅、8-12份的水性硅氟乳液、4-6份的水性聚四氟乙烯悬浮液和31-41份的去离子水。
进一步的，所述水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、常温常压下，在容器中加入27kg分子量为2000的单端双羟基的反应型有机硅树脂、609kg的PTMG2000、30.3kg的2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和200kg的N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)，搅拌均匀，升温至60-65℃，然后向容器中加入182kg的氢化苯基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、56.8kg的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和0.15kg的有机铋催化剂，搅拌均匀，升温至90℃后保温3h，然后降温至50℃加入22kg的三乙胺，搅拌均匀后得到水性有机硅接枝嵌段聚氨酯预聚体；
步骤2、容器中加入常温去离子水，然后加入步骤1所得水性有机硅接枝嵌段聚氨酯预聚体，搅拌分散，分散过程中滴加16.5kg的乙二胺，在搅拌的条件下反应4h，得到水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液。
进一步的，所述步骤1中搅拌的速率为1200r/min；所述步骤2中滴加乙二胺时搅拌的速率为1200r/min，滴加乙二胺后搅拌的速率为500r/min。
由上述描述可知，分散的速度会影响整个体系的分散效果，影响成品储存的稳定性，通过对搅拌速率的严格优化，能够显著提升成品的品质。
实施例1：
水性防水抛焦处理剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、常温常压下，在3.8m3的反应釜中加入27kg分子量为2000的单端双羟基的反应型有机硅树脂、609kg的PTMG2000、30.3kg的DMPA和200kg的DMAC，搅拌20min，升温至60-65℃，然后向容器中加入182kg的H12MDI、56.8kg的HDI和0.15kg的有机铋催化剂，搅拌均匀，升温至90℃后保温3h，然后降温至50℃加入22kg的三乙胺，搅拌20min后得到水性有机硅接枝嵌段聚氨酯预聚体；
步骤2、容器中加入常温去离子水，然后加入步骤1所得水性有机硅接枝嵌段聚氨酯预聚体，1200r/min下搅拌分散，分散过程中滴加16.5kg的乙二胺，在500r/min搅拌的条件下反应4h，得到水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液；
步骤3、容器中加入700kg水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、10kg的sloik-8000、20kg的Tego-450、10kg的AFE-0120、190kg的疏水型气象二氧化硅、200kg的水性硅氟乳液、100kg的水性聚四氟乙烯悬浮液和720kg的去离子水，1500r/min搅拌分散均匀，然后降低搅拌速率至600r/min，加入50kg增稠剂，调节粘度至800cps/25℃，然后180目滤网过滤、包装，得到水性防水抛焦处理剂。
实施例2-4与实施例1的制备方法相同，区别仅在于水性防水抛焦处理剂原料配比的不同，实施例1-4的水性防水抛焦处理剂的组成见表1所示。
表1
组分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液(kg) 700 600 800 720
sloik-8000(kg) 10 8 12 6
Tego-450(kg) 20 16 24 20
AFE-0120(kg) 10 6 12 8
疏水型气象二氧化硅(kg) 190 200 240 160
水性硅氟乳液(kg) 200 200 240 160
水性聚四氟乙烯悬浮液(kg) 100 89 120 110
去离子水(kg) 720 620 820 760
成品粘度(cps/25℃) 800 1000 900 950
对比例：
对比例1-3与实施例1的制备方法相同，区别仅在原料配比的不同，对比例1-3的抛焦处理剂的组成见表2所示。
表2
Figure BDA0002787958220000051
Figure BDA0002787958220000061
对比例1中的水性聚氨酯乳液为市售的单组分水性聚氨酯乳液JW201。
采用实施例1-4的水性防水抛焦处理剂、对比例1-3的抛焦处理剂，以及市售的抛焦处理剂WMA-321，分别对未进行抛光处理和经过抛光处理的厚度5mm的黑色PU合成革的革面进行抛焦处理，所处理黑色PU合成革(简称合成革)为同一批次产品裁剪得到。抛焦处理8h后，将常温的自来水泼在合成革的革面，观察是否能形成荷叶状水珠，并观察水珠在革面是否能够自由滑动，若能在滑动的轨迹上是否留下水印，结果见表3(未进行抛光处理)和表4(经过抛光处理)所示。
表3
是否形成荷叶状水珠 能否自由滑动 滑动轨迹是否有水痕
实施例1 是 是 没有水痕
实施例2 是 是 没有水痕
实施例3 是 是 没有水痕
实施例4 是 是 没有水痕
对比例1 是 很难滑动 有水痕
对比例2 是 可以滑动 有水痕
对比例3 是 是 有水痕
市售产品 是 很难滑动 有水痕
表4
Figure BDA0002787958220000062
Figure BDA0002787958220000071
从表3和表4中可以看出，水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、水性硅氟乳液和水性聚四氟乙烯悬浮液的共同添加，即其复配后能够显著改善处理剂的防水效果。分析原因是主体树脂分子中延伸出来的有机硅链段与硅氟乳液以及聚四氟乙烯，尤其是硅氟乳液通过分子间的作用力从而实现分子间紧密交联形成密质的网状结构，增强了后期的防水效果。
对实施例1-4的水性防水抛焦处理剂、对比例1-3的抛焦处理剂进行稳定性测试，于35℃的环境中置于白色不透明塑料桶中密封储存，储存过程中每30d进行开盖检查，检查结果如表5所示。
表5
第30d 第60d 第90d 第120d
实施例1 稳定无分层 稳定无分层 稳定无分层 稳定无分层
实施例2 稳定无分层 稳定无分层 稳定无分层 稳定无分层
实施例3 稳定无分层 稳定无分层 稳定无分层 稳定无分层
实施例4 稳定无分层 稳定无分层 稳定无分层 稳定无分层
对比例1 稳定无分层 稳定无分层 出现析出，分层 出现析出，分层
对比例2 稳定无分层 稳定无分层 稳定无分层 出现析出，分层
对比例3 稳定无分层 稳定无分层 稳定无分层 出现析出，分层
对实施例1-4的水性防水抛焦处理剂、对比例1-3的抛焦处理剂，以及市售的抛焦处理剂WMA-321进行滑爽度测试。分别使用上述的处理剂对未进行抛光处理的厚度5mm的黑色PU合成革的革面进行革面的抛焦处理，经抛焦处理12h后，测试人员(10人)每隔一周用手触摸合成革的革面，进行滑爽度的评价。评价标准为：手感滑爽5分，手感滑而不爽3分，手感发涩1份。测试分数取平均值，结果见表6所示。
表6
第0天 第1周 第2周 第3周 第4周 第5周 第6周
实施例1 5 5 5 5 5 5 5
实施例2 5 5 5 5 5 4.9 4.8
实施例3 5 5 5 5 5 5 5
实施例4 5 5 5 5 5 5 4.9
对比例1 5 5 5 4.8 4.5 4 3.6
对比例2 5 5 5 5 4.6 4.1 3.7
对比例3 5 5 5 4.9 4.6 4 3.6
市售产品 5 5 4.8 4.5 4 3.4 2.7
从表6中可以看出，经本申请提供的水性防水抛焦处理剂处理后的合成革，表面滑爽手感持续时间更长，不易随着放置和使用时间增长出现滑爽度下降的问题。
综上所述，本发明提供的水性防水抛焦处理剂，用于合成革的革面处理，处理后的合成革可呈现特殊的烫焦感，本发明通过采用水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液代替传统的单组分聚氨酯乳液(聚氨酯树脂)，赋予主体载体树脂特殊的绵滑手感，在不单独增加手感剂的前提下可提供良好的滑爽触感，同时反应型有机硅是接枝到聚氨酯分子中成为树脂结构的一部分，使得滑爽的手感持续时间更为稳定且持久，通过配合添加水性硅氟乳液和水性聚四氟乙烯悬浮液不仅能提供有益的防水性能，还能进一步提升滑爽手感的持久性。本发明提供的水性防水抛焦处理剂的制备方法，易于工业化生产，参数控制精确，能够获得稳定性高的水性防水抛焦处理剂。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.水性防水抛焦处理剂，其特征在于，按重量份计，包括30-40份的水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、0.3-0.6份的润湿剂、0.8-1.2份的流平剂、0.3-0.6份的消泡剂、8-10份的疏水型气相二氧化硅、8-12份的水性硅氟乳液、4-6份的水性聚四氟乙烯悬浮液和31-41份的去离子水；
所述水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、在容器中加入27kg分子量为2000的单端双羟基的反应型有机硅树脂、609kg的PTMG2000、30.3kg的2,2-二羟甲基丙酸和200kg的N,N-二甲基乙酰胺，搅拌均匀，升温至60-65℃，然后向容器中加入182kg的氢化苯基甲烷二异氰酸酯、56.8kg的六亚甲基二异氰酸酯和0.15kg的有机铋催化剂，搅拌均匀，升温至90℃后保温3h，然后降温至50℃加入22kg的三乙胺，搅拌均匀后得到水性有机硅接枝嵌段聚氨酯预聚体；
步骤2、容器中加入去离子水，然后加入步骤1所得水性有机硅接枝嵌段聚氨酯预聚体，搅拌分散，分散过程中滴加16.5kg的乙二胺，在搅拌的条件下反应4h，得到水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液。
2.根据权利要求1所述的水性防水抛焦处理剂，其特征在于，按重量份计，包括35份的水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、0.5份的润湿剂、1份的流平剂、0.5份的消泡剂、2.5份的增稠剂、9.5份的疏水型气相二氧化硅、10份的水性硅氟乳液、5份的水性聚四氟乙烯悬浮液和36份的去离子水。
3.根据权利要求1所述的水性防水抛焦处理剂，其特征在于，所述润湿剂为sloik-8000。
4.根据权利要求1所述的水性防水抛焦处理剂，其特征在于，所述流平剂为Tego-450。
5.根据权利要求1所述的水性防水抛焦处理剂，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
6.根据权利要求1所述的水性防水抛焦处理剂，其特征在于，还包括2-3份的增稠剂；所述增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和羟乙基纤维素中的一种或多种。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的水性防水抛焦处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：容器中加入水性有机硅接枝嵌段聚氨酯乳液、润湿剂、流平剂、消泡剂、疏水型气相二氧化硅、水性硅氟乳液、水性聚四氟乙烯悬浮液和去离子水，1500r/min搅拌分散均匀，然后降低搅拌速率至600r/min，加入增稠剂，调节粘度至800-1000cps/25℃，然后180目滤网过滤、包装，得到水性防水抛焦处理剂。
8.根据权利要求7所述的水性防水抛焦处理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中搅拌的速率为1200r/min；所述步骤2中滴加乙二胺时搅拌的速率为1200r/min，滴加乙二胺后搅拌的速率为500 r/min。
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