CN112853768B - 一种高弹性耐水解合成革及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高弹性耐水解合成革及其制备方法，包括基布和位于基布上表面的改性氢化聚苯乙烯弹性体；改性氢化聚苯乙烯弹性体的制备原料，按质量份计，包括氢化度为93％‑96％的氢化聚苯乙烯弹性体100份、马来酸酐8‑12份。制备方法包括步骤1)称取氢化度为93％‑96％的氢化聚苯乙烯弹性体100份、马来酸酐8‑12份；步骤2)将称取的氢化聚苯乙烯弹性体和马来酸酐加入双螺杆挤出机中混炼10‑12min，获得接枝率为2.7％‑3.2％的改性氢化聚苯乙烯弹性体；其中，双螺杆挤出机的螺杆温度为145℃；步骤3)将改性氢化聚苯乙烯弹性体放置于基布上表面，并对其进行压延，压延温度为180℃。以上述配方和制备方法不仅环保、工艺简单，还提高了合成革的弹性、耐水解性。

Description

一种高弹性耐水解合成革及其制备方法
技术领域
本发明涉及合成革制造技术领域，具体涉及一种高弹性耐水解合成革及其制备方法。
背景技术
合成革作为真皮的替代品，在工业生活中应用越来越多。传统的合成革主要有：PVC合成革、聚氨酯合成革和水性聚氨酯合成革。
上述合成革虽然均有着优异的性能，但也有着先天性的缺陷。其中，PVC合成革虽然有着良好的耐候性，但具有生产过程不环保，难降解，弹性不够且生产工艺繁琐等缺陷；随着聚氨酯合成革的开发，虽然生产工艺变得更为简单，但由于其在生产过程中会使用到大量的DMF（二甲基甲酰胺），因此这种合成革的制备易造成环境污染以及浪费；随着水性聚氨酯合成革的诞生，虽然环境污染的问题得到了解决，但是这种合成革的强度、耐水解性以及耐磨性都比较差，不能够普遍应用，尤其是在运动鞋材方面。
因此，现有技术中的合成革及其制备方法仍有待进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷提供一种高弹性耐水解合成革及其制备方法，以解决合成革生产过程不环保、生产工艺繁琐，弹性差以及耐候性差等问题。为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高弹性耐水解合成革，其包括基布和位于基布上表面的改性氢化聚苯乙烯弹性体；改性氢化聚苯乙烯弹性体的制备原料，按质量份计，包括氢化度为93%-96%的氢化聚苯乙烯弹性体100份、马来酸酐8-12份。
进一步地，基布为可降解材料。
一种高弹性耐水解合成革的制备方法，高弹性耐水解合成革如上所述，其制备步骤如下:
步骤1：称取氢化度为93%-96%的氢化聚苯乙烯弹性体100份、马来酸酐8-12份；
步骤2：将称取的氢化聚苯乙烯弹性体和马来酸酐加入双螺杆挤出机中混炼10-12min，获得接枝率为2.7%-3.2%的改性氢化聚苯乙烯弹性体；其中，双螺杆挤出机的螺杆温度为145℃；
步骤3：将改性氢化聚苯乙烯弹性体放置于基布上表面，并对其进行压延,以获得所述合成革；其中，压延温度为180℃。
进一步地，步骤3所述基布由己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物和或聚丁二酸／对苯二甲酸丁二醇酯混合纱线并通过针刺或水刺的方式制备而成。
由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有的如下有益效果：
1、由于聚苯乙烯弹性体是一种橡胶材料，具有良好的回弹性能，因此由该原料制备的合成革能够具有良好的回弹性能；但是，由于聚苯乙烯弹性体是由聚苯乙烯和丁二烯聚合而成的，弹性体的柔软度不够，因此通过加氢反应可以把聚苯乙烯弹性体中的双键氢化加成变成单键即生成氢化聚苯乙烯，以提升弹性体的柔软度和耐候性；但是，由于氢化聚苯乙烯弹性体属于非极性材料，在合成革应用的过程中不便于贴合，因此本产品采用的是非完全氢化即氢化度为93%-96%的氢化聚苯乙烯弹性体作为制备原料，并通过将其与马来酸酐接枝改性的方式，使得二者混炼获得的改性氢化聚苯乙烯能够具备良好的柔软度，易于贴合；因此，该合成革的配方有利于提高合成革的弹性。
2、由于基布为可降解材料，可以进行有氧堆肥降解后对合成革进行回收；因此，该设置可减少环境污染，有利于环保。
3、由于改性氢化聚苯乙烯弹性体没有不饱和键，因此其相对聚氨酯合成革具有良好的耐水解性能。
4、由于在制备高弹性耐水解合成革时，只需将改性氢化聚苯乙烯弹性体放置于基布上方，并进行压延处理；因此，该设置简化了合成革的生产工艺，提高了生产效率。
5、由于采用改性氢化聚苯乙烯弹性体制备的合成革在-30℃的条件下能够保持优良的性能，而现有PVC合成革或聚氨酯合成革在温度较高或温度较低时易变硬，不便于在冬季使用；因此，本产品相较于现有的合成革的普适性更高。
6、由于改性氢化聚苯乙烯弹性体具有良好的柔软度，因此其在压延的过程中能够很好地基布进行结合，并具有优良的剥离性能。
具体实施方式
为了使本发明所有解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物简写为PBAT, 聚丁二酸／对苯二甲酸丁二醇酯简写为PBST。
实施例一
本发明公开了一种高弹性耐水解合成革及其制备方法，合成革包括基布和位于基布上表面的改性氢化聚苯乙烯弹性体；其中，基布为可降解材料。
在本发明的实施例一中，改性氢化聚苯乙烯弹性体的制备原料，按质量份计，包括马来酸酐10份、氢化度为93%的氢化聚苯乙烯弹性体100份，氢化聚苯乙烯弹性体的拉伸强度为3.5MPA，硬度为55A，熔融指数大于15。
高弹性耐水解合成革的制备方法如下：步骤1，称取氢化度为93%的氢化聚苯乙烯弹性体100份、马来酸酐10份。
步骤2，将称取的氢化聚苯乙烯弹性体和马来酸酐加入双螺杆挤出机中混炼12min，获得接枝率为3.2%的改性氢化聚苯乙烯弹性体；其中，双螺杆挤出机的螺杆温度为145℃。
在步骤2中，由于改性氢化聚苯乙烯弹性体没有不饱和键，因此由其制备而成的合成革能够具有良好的耐水解性能；由于氢化聚苯乙烯弹性体在-30℃下仍能够保持优良的性能，因此由其制备而成的合成革也能具有良好的耐候性。
步骤3，将改性氢化聚苯乙烯弹性体放置于基布上表面，并对其进行压延，以获得高弹性耐水解合成革的样品；其中，压延温度为180℃。
在步骤3中，的基布由PBAT和或PBST混合纱线并通过针刺或水刺的方式制备而成，该设置使得本产品可通过有氧堆肥降解后对其进行回收，以减少环境污染。由于采用的是非完全的氢化的聚苯乙烯弹性体与马来酸酐进行混炼，所获的改性氢化聚苯乙烯弹性体具有良好的柔软度；因此，在压延的过程中改性氢化聚苯乙烯弹性体能够与基布进行很好地结合，且具有良好剥离性能，该步骤有效简化了合成革的生产过程，提高了生产效率。
实施例二
实施例二与实施例一的区别在于：在本发明的实施例二中，改性氢化聚苯乙烯弹性体的制备原料的质量份、氢化聚苯乙烯弹性体的氢化度以及马来酸酐与氢化聚苯乙烯弹性体的混炼时间不同，所获得的改性氢化聚苯乙烯弹性体的接枝率也不同。
在本发明的实施例二中，改性氢化聚苯乙烯弹性体的制备原料，按质量份计，包括马来酸酐8份、氢化度为95%的氢化聚苯乙烯弹性体100份，弹性体的拉伸强度为3.7MPA，硬度为55A，熔融指数大于18。
在本发明的实施例二中，高弹性耐水解合成革的制备方法与实施例一的区别在于：在步骤2中，氢化聚苯乙烯弹性体与马来酸酐加入双螺杆挤出机混炼10min，获得接枝率为2.7%的改性氢化聚苯乙烯弹性体。
实施例三
实施例三与实施例一和实施例二的区别在于：在本发明的实施例三中，改性氢化聚苯乙烯弹性体的制备原料的质量份、氢化聚苯乙烯弹性体的氢化度以及马来酸酐与氢化聚苯乙烯弹性体的混炼时间不同，所获得的改性氢化聚苯乙烯弹性体的接枝率也不同。
在本发明的实施例三中，改性氢化聚苯乙烯弹性体的制备原料，按质量份计，包括马来酸酐12份、氢化度为96%的氢化聚苯乙烯弹性体100份，弹性体的拉伸强度为2.7MPA，硬度为52A，熔融指数大于21。
将实施例一、实施例二和实施例三中的高弹性耐水解合成革的破裂强度、撕裂负荷、拉伸负荷、断裂负荷、断裂伸长率、剥离负荷、耐水解后剥离负荷、耐折性能以及Taber耐磨等各项性能，在不同的检测标准下进行对比实验，获得实验数据记载在如下的表一中：
表一
Figure 971737DEST_PATH_IMAGE001
通过上表的实验数据可知，本发明所提供的高弹性耐水解合成革不仅制作工艺简单，环保、后处理能耗低，同时由于在基布采用可降解材料，能够对合成革面层进行回收；因此，本发明制备的合成革符合国家相关物理性能标准。
综上，本发明提供的一种高弹性耐水解合成革及其制备方法不仅环保、工艺简单，还有效提高了合成革的弹性、柔软度、耐水解性和耐候性。
上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高弹性耐水解合成革，其特征在于：包括基布和位于基布上表面的改性氢化聚苯乙烯弹性体；所述基布为由己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物和/或聚丁二酸／对苯二甲酸丁二醇酯混合的可降解材料；所述改性氢化聚苯乙烯弹性体的制备原料，按质量份计，包括氢化度为93%-96%的氢化聚苯乙烯弹性体100份、马来酸酐8-12份。
2.一种如权利要求1所述的高弹性耐水解合成革的制备方法，其特征在于：包括如下步骤:
步骤1：称取氢化度为93%-96%的氢化聚苯乙烯弹性体100份、马来酸酐8-12份；
步骤2：将称取的氢化聚苯乙烯弹性体和马来酸酐加入双螺杆挤出机中混炼10-12min，获得接枝率为2.7%-3.2%的改性氢化聚苯乙烯弹性体；其中，双螺杆挤出机的螺杆温度为145℃；
步骤3：将改性氢化聚苯乙烯弹性体放置于基布上表面，并对其进行压延,以获得所述合成革；其中，压延温度为180℃。
3.如权利要求2所述的一种高弹性耐水解合成革的制备方法，其特征在于：步骤3所述基布由己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物和/或聚丁二酸／对苯二甲酸丁二醇酯混合纱线并通过针刺或水刺的方式制备而成。
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