CN112742684A - 一种高导热冰感水性合成革及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高导热冰感水性合成革及其制备方法，属于水性合成革领域。本发明通过利用液态硅胶树脂配合导热绝缘材料为填充材料，制作出高导热水性合成革半成品，利用添加有吸热材料、保湿材料与传热材料的水性聚氨酯做表面处理，制得高导热冰感水性合成革。聚氨酯树脂对氮化铝或碳化硅、氧化铍等导热绝缘填料包容性更好，通过大量添加导热绝缘填料可以提高材料的导热能力。本发明的方法制得的合成革的导热系数可达1.89w/(m·k)，解决传统合成革散热不好问题。

Description

一种高导热冰感水性合成革及其制备方法
技术领域
本发明属于水性合成革领域，特别是涉及一种高导热冰感水性合成革及其制备方法。
背景技术
传统合成革是用聚氨酯或者水性聚氨酯为原材料做成，而聚氨酯作为高分子树脂的导热系数为0.018-0.024w/(m·k)，导热能力较低，普通合成革的导热系数只有0.02w/(m·k)，做成的沙发等产品在高温天气使用体验较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种具有优异导热性能的高导热冰感水性合成革及其制备方法。
为了解决本发明的技术问题，所采取的技术方案为，一种高导热冰感水性合成革的制备方法，具体包括如下步骤：
S1、制备合成革半成品：将2质量份的催化剂与88质量份的乙烯基封端的聚甲基硅氧烷混合，得到A组分；将A组分与含有至少3个Si-H基团的聚硅氧烷交联剂B组分按照1:1的质量比混合均匀，取100质量份的A、B组分混合物与80-240质量份的导热绝缘填料混合，搅拌均匀制得硅胶浆料待用，其中乙烯基封端的聚甲基硅氧烷的分子结构式为
Figure BDA0002861468350000011
B组分的分子结构式为
Figure BDA0002861468350000012
且n1为大于等于1的整数，n2为大于等于2的整数；
将制备的硅胶浆料涂覆在离型纸上，涂覆厚度为0.8-3mm，在120-140℃温度下干燥固化，将固化后的硅橡胶从离型纸剥离，制得合成革半成品；
S2、表面处理剂配制：称取100质量份的非离子水性聚氨酯，依次加入0.2-0.5质量份的消泡剂、0.5-2质量份的润湿剂、0.3-1.0质量份的增稠剂、5-20质量份的木糖醇、2-10质量份的蚕丝蛋白、1-5质量份的纳米氮化铝，制得表面处理剂待用；
S3、将步骤S2制得的表面处理剂印刷在步骤S1制得的合成革半成品上，印刷量为20-60g/m2，置于120-160℃干燥，然后转入110-120℃环境硫化1.5-3小时，制得高导热冰感水性合成革；
其中，步骤S1、S2不分先后顺序。
作为上述高导热冰感水性合成革的制备方法进一步的改进：
优选的，步骤S1中所述催化剂为铂催化剂。
优选的，步骤S1中所述导热绝缘填料为氮化铝填料、碳化硅填料、氧化铍填料中的一种或两种及以上的组合。
优选的，步骤S2中所述消泡剂为有机硅消泡剂、矿物油消泡剂、二氧化硅消泡剂中的一种或两种及以上的组合。
优选的，步骤S2中所述润湿剂为有机硅表面活性剂、烷基萘酸盐、水溶性氮酮中的一种或两种及以上的组合。
优选的，步骤S2中所述增稠剂为缔合型水性聚氨酯增稠剂、碱溶胀丙烯酸增稠剂、纤维素增稠剂中的一种或两种及以上的组合。
优选的，步骤S3中所述印刷方式为网纹辊印刷。
为了解决本发明的另一个技术问题，所采取的技术方案为，一种由上述任一制备方法制得的高导热冰感水性合成革。
本发明相比现有技术的有益效果在于：
本发明将由催化剂、乙烯基封端的聚甲基硅氧烷和含有至少3个Si-H基团的聚硅氧烷交联剂组成的混合物作为硅胶浆料，该材料本身导热系数为0.27w/(m·k)，而且对于聚氨酯树脂来说，对氮化铝或碳化硅、氧化铍等导热绝缘填料包容性更好，可以通过大量添加导热绝缘填料来提高材料的导热能力，解决传统材料散热不好问题。非离子水性聚氨酯作为成膜物质，表面处理剂中添加有木糖醇材料，木糖醇在遇到人体汗液或者水蒸气时会溶解吸收大量热量，提高了材料本身的降温能力，从而制得高导热冰感水性合成革。该方法制得的合成革的导热系数可达1.89w/(m·k)。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，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1
此实施例提供一种高导热冰感水性合成革制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、配制硅胶浆料：将铂催化剂与乙烯基封端聚甲基硅氧烷按照1:44的质量比混合，得到A组分；取50质量份的A组分与50质量份含有Si-H的聚硅氧烷交联剂B组分混合均匀，得到100质量份的A、B组分混合物，向A、B组分混合物中添加180质量份的氮化铝填料，混合均匀制得硅胶浆料；
步骤二、配制表面处理剂：称取100质量份的非离子水性聚氨酯，添加0.3质量份的二氧化硅消泡剂、0.6质量份的烷基萘酸盐润湿剂、0.8质量份的缔合型水性聚氨酯增稠剂、15质量份的木糖醇、8质量份的蚕丝蛋白、3质量份的纳米氮化铝，制成表面处理剂待用；
步骤三、将步骤一制成的硅橡胶浆料涂覆在离型纸上，涂覆厚度为2mm，130℃下干燥固化，将固化后的硅橡胶从离型纸剥离，制得合成革半成品；
步骤四、将步骤二制成的表面处理剂通过网纹辊印刷方式印刷在步骤三合成革半成品上面，印刷量为40g/m2，在145℃干燥然后转入110℃环境硫化2小时，制得高导热冰感水性合成革。
实施例2
此实施例提供一种高导热冰感水性合成革制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、配制硅胶浆料：将铂催化剂与乙烯基封端聚甲基硅氧烷按照1:44的质量比混合，得到A组分；取50质量份的A组分与50质量份含有Si-H的聚硅氧烷交联剂B组分混合均匀，得到100质量份的A、B组分混合物，向A、B组分混合物中添加240质量份的氮化铝填料，混合均匀制得硅胶浆料；
步骤二、配制表面处理剂：称取100质量份的非离子水性聚氨酯，添加0.3质量份的二氧化硅消泡剂、0.6质量份的烷基萘酸盐润湿剂、0.8质量份的缔合型水性聚氨酯增稠剂、15质量份的木糖醇、8质量份的蚕丝蛋白、3质量份的纳米氮化铝，制成表面处理剂待用；
步骤三、将步骤一制成的硅橡胶浆料涂覆在离型纸上，涂覆厚度为2mm，130℃下干燥固化，将固化后的硅橡胶从离型纸剥离，制得合成革半成品；
步骤四、将步骤二制成的表面处理剂通过网纹辊印刷方式印刷在步骤三合成革半成品上面，印刷量为40g/m2，在145℃干燥然后转入110℃环境硫化2小时，制得高导热冰感水性合成革。
实施例3
此实施例提供一种高导热冰感水性合成革制备，具体包括如下步骤：
步骤一、配制硅胶浆料：将铂催化剂与乙烯基封端聚甲基硅氧烷按照1:44的质量比混合，得到A组分；取50质量份的A组分与50质量份含有Si-H的聚硅氧烷交联剂B组分混合均匀，得到100质量份的A、B组分混合物，向A、B组分混合物中添加180质量份的碳化硅填料，混合均匀制得硅胶浆料；
步骤二、配制表面处理剂：称取100质量份的非离子水性聚氨酯，添加0.4质量份的二氧化硅消泡剂、0.7质量份的烷基萘酸盐润湿剂、0.6质量份的碱溶胀丙烯酸增稠剂、18质量份的木糖醇、10质量份的蚕丝蛋白、5质量份的纳米氮化铝，制成表面处理剂待用；
步骤三、将步骤一制成的硅橡胶浆料涂覆在离型纸上，涂覆厚度为2.5mm，130℃下干燥固化，将固化后的硅橡胶从离型纸剥离，制得合成革半成品；
步骤四、将步骤二制成的表面处理剂通过网纹辊印刷方式印刷在步骤三合成革半成品上面，印刷量为60g/m2，在150℃干燥然后转入110℃环境硫化2小时，制得高导热冰感水性合成革。
实施例4
此实施例提供一种高导热冰感水性合成革制备，具体包括如下步骤：
步骤一、配制硅胶浆料：将铂催化剂与乙烯基封端聚甲基硅氧烷按照1:44的质量比混合，得到A组分；取50质量份的A组分与50质量份含有Si-H的聚硅氧烷交联剂B组分混合均匀，得到100质量份的A、B组分混合物，向A、B组分混合物中添加250质量份的碳化硅填料，混合均匀制得硅胶浆料；
步骤二、配制表面处理剂：称取100质量份的非离子水性聚氨酯，添加0.4质量份的二氧化硅消泡剂、0.7质量份的烷基萘酸盐润湿剂、0.6质量份的碱溶胀丙烯酸增稠剂、18质量份的木糖醇、10质量份的蚕丝蛋白、5质量份的纳米氮化铝，制成表面处理剂待用；
步骤三、将步骤一制成的硅橡胶浆料涂覆在离型纸上，涂覆厚度为2.5mm，130℃下干燥固化，将固化后的硅橡胶从离型纸剥离，制得合成革半成品；
步骤四、将步骤二制成的表面处理剂通过网纹辊印刷方式印刷在步骤三合成革半成品上面，印刷量为60g/m2，在150℃干燥然后转入110℃环境硫化2小时，制得高导热冰感水性合成革。
对实施例1-4制备的高导热冰感水性合成革及普通合成革均进行导热性能测试，测试结果如下表1所示：
表1实施例1-4制备的合成革及普通合成革的导热系数
样品 导热系数w/(m·k)
实施例1 0.83
实施例2 1.67
实施例3 0.92
实施例4 1.89
由表1的导热系数可知，采用本发明的制备方法制得的合成革的导热系数高达1.89w/(m·k)，而普通合成革的导热系数只有0.02w/(m·k)。当合成革的组分中添加导热绝缘填料的比例增大时，制备的合成革的导热系数也增大。
本领域的技术人员应理解，以上所述仅为本发明的若干个具体实施方式，而不是全部实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，还可以做出许多变形和改进，所有未超出权利要求所述的变形或改进均应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高导热冰感水性合成革的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1、制备合成革半成品：将2质量份的催化剂与88质量份的乙烯基封端的聚甲基硅氧烷混合，得到A组分；将A组分与含有至少3个Si-H基团的聚硅氧烷交联剂B组分按照1:1的质量比混合均匀，取100质量份的A、B组分混合物与80-240质量份的导热绝缘填料混合，搅拌均匀制得硅胶浆料待用，其中乙烯基封端的聚甲基硅氧烷的分子结构式为
Figure FDA0002861468340000011
B组分的分子结构式为
Figure FDA0002861468340000012
且n1为大于等于1的整数，n2为大于等于2的整数；
将制备的硅胶浆料涂覆在离型纸上，涂覆厚度为0.8-3mm，在120-140℃温度下干燥固化，将固化后的硅橡胶从离型纸剥离，制得合成革半成品；
S2、配制表面处理剂：称取100质量份的非离子水性聚氨酯，依次加入0.2-0.5质量份的消泡剂、0.5-2质量份的润湿剂、0.3-1.0质量份的增稠剂、5-20质量份的木糖醇、2-10质量份的蚕丝蛋白、1-5质量份的纳米氮化铝，制得表面处理剂待用；
S3、将步骤S2制得的表面处理剂印刷在步骤S1制得的合成革半成品上，印刷量为20-60g/m2，置于120-160℃干燥，然后转入110-120℃环境硫化1.5-3小时，制得高导热冰感水性合成革；
其中，步骤S1、S2不分先后顺序。
2.根据权利要求1所述高导热冰感水性合成革的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述催化剂为铂催化剂。
3.根据权利要求1所述高导热冰感水性合成革的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述导热绝缘填料为氮化铝填料、碳化硅填料、氧化铍填料中的一种或两种及以上的组合。
4.根据权利要求1所述高导热冰感水性合成革的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述消泡剂为有机硅消泡剂、矿物油消泡剂、二氧化硅消泡剂中的一种或两种及以上的组合。
5.根据权利要求1所述高导热冰感水性合成革的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述润湿剂为有机硅表面活性剂、烷基萘酸盐、水溶性氮酮中的一种或两种及以上的组合。
6.根据权利要求1所述高导热冰感水性合成革的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述增稠剂为缔合型水性聚氨酯增稠剂、碱溶胀丙烯酸增稠剂、纤维素增稠剂中的一种或两种及以上的组合。
7.根据权利要求1所述高导热冰感水性合成革的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述印刷方式为网纹辊印刷。
8.一种由权利要求1-7任意一项的制备方法制得的高导热冰感水性合成革。
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