CN113337211A - 一种合成革用高粘接耐涂鸦有机硅助剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种合成革用高粘接耐涂鸦有机硅助剂及其制备方法,该助剂由组分A以及组分B组成,组分A的组分以及配比为:20.0~80.0份基料、5.0~10.0份有机硅树脂、5.0~10.0份交联剂、0.05~0.5份抑制剂、1.0~8.0份粘接促进剂、3.0~10.0份防涂鸦助剂、5.0~20.0份消光粉以及20.0~80.0份溶剂;组分B组分以及配比为:1.5~1.95份甲基乙烯基聚硅氧烷、1.0~5.0份耐磨剂以及0.05~0.5份改性铂金催化剂,组分A与组分B按照重量比为100:(1~5)比例混合均匀后固化,固化条件为130~180℃,5~20min;其中,基料的配比为:55.0~85.0份的甲基乙烯基聚硅氧烷、3.0~8.0份甲基苯基硅油、5.0~8.0份的处理剂以及8.0~40.0份的白炭黑。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅胶黏剂技术领域,具体涉及一种合成革用高粘接耐涂鸦有机硅助剂及其制备方法。
背景技术
PU合成革是一类重要的高分子材料,应用十分广泛,在汽车座椅、沙发、箱包、鞋子等领域发挥着巨大的作用,不同颜色,款式,条纹,图案的合成革也越来越多,随着人们审美观念的提升,对合成革的视觉,质感,触感方面的要求也越来越多,提出了更高的粘接性和耐涂鸦性能的要求,传统的合成革助剂在防涂鸦和耐候性能上有一些不足,附着力比较差,耐水性、耐油性和耐涂鸦方面有一定局限,严重影响合成革应用范围的拓广。有机硅作为一类新型的合成革助剂,具有特殊的耐候性,耐高低温性能,环保性能和耐UV性能,它提升了合成革的使用寿命并拓宽了应用领域,被越来越广泛的使用,可以起到粘接、固定、防水、耐涂鸦等功能。普通的含氟有机硅材料虽然因其的表面张力比较低,具有一定的抗污性能,但是其的附着力比较差。
发明内容
为了解决现有技术中的问题,本发明实施提供一种有机硅助剂,以有机聚硅氧烷树脂为主体,工艺采用涂覆加热的方式,在合成革的表面固化成膜,保证一定的手感和柔韧性能,针对现有的有机硅助剂存在的不足,提供一种更好的力学和粘接性能,更高耐涂鸦效果的有机硅助剂,扩大其的使用范围,提升其的使用寿命,增加耐磨和抗中毒的性能。
为了实现上述目的,本发明采用了以下的技术方案:
一种合成革用高粘接耐涂鸦有机硅助剂,该助剂由组分A以及组分B组成,其中,按质量份计,
组分A的组分以及配比为:20.0~80.0份基料、5.0~10.0份有机硅树脂、5.0~10.0份交联剂、0.05~0.5份抑制剂、1.0~8.0份粘接促进剂、3.0~10.0份防涂鸦助剂、5.0~20.0份消光粉以及20.0~80.0份溶剂;
组分B组分以及配比为:1.5~1.95份甲基乙烯基聚硅氧烷、1.0~5.0份耐磨剂以及0.05~0.5份催化剂;
其中,基料的配比为:55.0~85.0份的甲基乙烯基聚硅氧烷、3.0~8.0份甲基苯基硅油、5.0~8.0份的处理剂以及8.0~40.0份的白炭黑。
作为优选方案的,组分A与组分B按照质量比为100:(1~5)比例混合。
作为优选方案的,所述甲基乙烯基聚硅氧烷,乙烯基含量为0.01~5.0wt%,粘度为1000~300000mPa.s。
作为优选方案的,所述甲基苯基硅油的折射率为1.45~1.52,粘度为30~30000mPa.s。
作为优选方案的,所述处理剂为乙烯基双封头,六甲基二硅氮烷,四甲基四乙烯基环四硅氧烷,二甲基二氯硅烷中的一种或者几种的复配,处理白炭黑表面的水分,杂质,保证白炭黑和聚硅氧烷很好的结合。
作为优选方案的,所述白炭黑为疏水型白炭黑,比表面积在80~300m2/g,对胶水进行很好的补强,提升材料的强度和柔韧性能。
作为优选方案的,所述有机硅树脂为乙烯基MQ树脂,MDT树脂,MDQ树脂中的一种或者多种的复配,乙烯基含量为0.05~5.0wt%,粘度为1000~300000mPa.s;有机硅树脂既有“有机基团”,又含“无机结构”,所以兼具有有机和无机的性能特征,可以提升其的固化强度和韧性。在耐候性和防老化方面有很大的作用。
作为优选方案的,所述交联剂为含氢硅油或者含氢树脂,含氢硅油为端含氢硅油,侧含氢硅油,端侧含氢硅油中的一种或者多种,含氢树脂为含氢MQ,MDT,MDQ中的一种或者多种,含氢量为0.005~1.6wt%。
作为优选方案的,所述抑制剂为炔醇类抑制剂,多乙烯基聚硅氧烷,马来酸酯类抑制剂,苯并三氮唑中的一种。
作为优选方案的,所述粘接促进剂为改性有机硅聚硅氧烷,提升对皮革的附着力,粘接促进剂如结构式(1),其中3≤m≤8,2≤n≤6,可以增加硅胶膜和树脂基底的附着力,提升与合成革的浸润和反应,同时含有一定的反应基团,乙烯基,-NCO,保证树脂和合成革的结合,提升合成革耐磨性能,增加其的耐候性和使用寿命。
作为优选方案的,所述防涂鸦助剂为改性有机硅含氟树脂,如结构式(2),其中,10≤k≤20,3≤l≤8,
作为优选方案的,所述消光粉为沉淀法白炭黑,粒径在2~10微米。
作为优选方案的,所述溶剂为甲苯,二甲苯,异构烷烃,正庚烷,N,N-二甲基甲酰胺,乙酸乙酯中的一种或者的混合物,对树脂的溶解性好,可以调整粘度和流平性,保证涂覆工艺。
作为优选方案的,所述耐磨剂为有机硅相变树脂微球粉体,粒径在0.5~5微米。
作为优选方案的,所述的催化剂为改性铂金催化剂,铂含量为500~200000ppm;改性催化剂采用包覆的形式,将活性的铂金包覆起来,是一款有机硅甲基苯基相变树脂包覆复配的铂金催化剂,具体制备如下:
50℃下,在500ml烧杯中,一次性加入相变型甲基苯基树脂100~200g,折射率1.54,甲苯80~120g,将其溶解均匀,再加入卡斯特催化剂5~10g,使其混合均匀,然后低温减压蒸馏旋蒸掉甲苯,得到树脂包覆铂金的改进催化剂。
上述技术方案提供的有机硅助剂,具有十分优异的粘接性能,耐磨,耐刮擦性能,多次揉搓不掉,具有十分优异的耐涂鸦效果,可以同时满足耐酒精,耐油性,水性,油漆笔的各种防涂鸦测试。
本发明另一目的在于提供一种有机硅助剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
步骤一:基料的制备:25℃条件下,在捏合机中,依次加入甲基乙烯基聚硅氧烷55.0~85.0份,甲基苯基硅油3.0~8.0份,白炭黑8.0~40.0份,处理剂5.0~8.0份,充分搅拌捏合后,升温至150℃搅拌4h,抽真空出料即可;
步骤二:组分A的制备:25℃条件下,分别称取基料20.0~80.0份,有机硅树脂5.0~10.0份,交联剂5.0~10.0份,抑制剂0.05~0.5份,粘接促进剂1.0~8.0份,防涂鸦助剂3.0~10.0份,消光粉5.0~20.0份,溶剂20.0~80.0份依次加入到高速搅拌机中,使其混合均匀并充氮气,灌装并密封保存;
步骤三:组分B的制备:25℃条件下,甲基乙烯基聚硅氧烷1.5~1.95份,耐磨剂1.0~5.0份,改性铂金催化剂0.05~0.5份依次加入到高速搅拌机中,使其混合均匀并充氮气,灌装并密封保存;
步骤四:混合组分A与组分B:组分A与组分B按照重量比为100:(1~5)比例混合均匀后固化,固化条件为130~180℃,5~20min。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,下面描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
实施例1:
基料的制备:
25℃条件下,在捏合机中,依次加入甲基乙烯基聚硅氧烷,乙烯基含量为0.01wt%,粘度为300000mPa.s,55.0份,甲基苯基硅油,折射率1.45,粘度30mPa.s,3.0份,疏水型白炭黑,比表面积在80m2/g,40.0份,乙烯基双封头5.0份,充分搅拌捏合后,升温至150℃搅拌4h,抽真空出料即可。
有机硅助剂的制备:
A组分的制备:
25℃条件下,分别称取基料20.0份,乙烯基MQ树脂,乙烯基含量为5.0wt%,粘度1000mPa.s,5.0份,端侧含氢硅油中的含氢量为1.0wt%,5.0份,炔醇类抑制剂0.05份,粘接促进剂如结构式(1),其中,m=3,n=2,1.0份,改性有机硅含氟硅油,如结构式(2),其中,k=10,l=3,3份,沉淀法白炭黑,粒径在2微米,5.0份,甲苯80.0份依次加入到高速搅拌机中,使其混合均匀并充氮气,灌装并密封保存。
B组分的制备:
50℃下,在500ml烧杯中,一次性加入相变型甲基苯基树脂100g,折射率1.54,甲苯80g,将其溶解均匀,再加入卡斯特催化剂5g,使其混合均匀,然后低温减压蒸馏旋蒸掉甲苯,得到树脂包覆铂金的改性催化剂。
25℃条件下,甲基乙烯基聚硅氧烷1.95份,有机硅相变树脂微球粉体,粒径在5微米,1.0份,改性铂金催化剂0.05份,铂含量为200000ppm依次加入到高速搅拌机中,使其混合均匀并充氮气,灌装并密封保存。
A组分和B组分按照重量比为100:1比例混合均匀后固化,固化条件具体可以根据现场和客户设备调整,固化条件范围为130℃,20min。
实施例2
基料的制备:
25℃条件下,在捏合机中,依次加入甲基乙烯基聚硅氧烷,乙烯基含量为5wt%,粘度为1000mPa.s,85.0份,甲基苯基硅油,折射率1.52,粘度30000mPa.s,8.0份,疏水型白炭黑,比表面积在300m2/g,8.0份,六甲基二硅氮烷8.0份,充分搅拌捏合后,升温至150℃搅拌4h,抽真空出料即可。
有机硅助剂的制备:
A组分的制备:
25℃条件下,分别称取基料80.0份,乙烯基MDQ树脂,乙烯基含量为0.05wt%,粘度300000mPa.s,10.0份,含氢树脂MQ,含氢量为1.2wt%,10.0份,多乙烯基聚硅氧烷0.5份,粘接促进剂如结构式(1),其中,m=8,n=6,8.0份,改性有机硅含氟硅油,如结构式(2),其中,k=20,l=8,10份,沉淀法白炭黑,粒径在10微米,20.0份,二甲苯10.0份,异构烷烃10份依次加入到高速搅拌机中,使其混合均匀并充氮气,灌装并密封保存。
B组分的制备:
50℃下,在500ml烧杯中,一次性加入相变型甲基苯基树200g,折射率1.54,甲苯120g,将其溶解均匀,再加入卡斯特催化剂10g,使其混合均匀,然后低温减压蒸馏旋蒸掉甲苯,得到树脂包覆铂金的改性催化剂。
25℃条件下,甲基乙烯基聚硅氧烷1.5份,有机硅相变树脂微球粉体,粒径在0.5微米,5.0份,改性铂金催化剂0.5份,铂含量为500ppm依次加入到高速搅拌机中,使其混合均匀并充氮气,灌装并密封保存。
A组分和B组分按照重量比为100:5比例混合均匀后固化,固化条件具体可以根据现场和客户设备调整,固化条件范围为180℃,5min。
实施例3
基料的制备:
25℃条件下,在捏合机中,依次加入甲基乙烯基聚硅氧烷,乙烯基含量为0.8wt%,粘度为200000mPa.s,60.0份,甲基苯基硅油,折射率1.51,粘度为,10000mPa.s,5.0份,疏水型白炭黑,比表面积在200m2/g,30.0份,四甲基四乙烯基环四硅氧烷7.0份,充分搅拌捏合后,升温至150℃搅拌4h,抽真空出料即可。
有机硅助剂的制备:
A组分的制备:
25℃条件下,分别称取基料50.0份,乙烯基MDT树脂,乙烯基含量为2.0wt%,粘度为40000mPa.s,8份,含氢树脂,含氢量为0.8wt%,8.0份,马来酸酯类抑制剂0.2份,粘接促进剂如结构式(1),其中,m=5,n=4,5.0份,改性有机硅含氟硅油,如结构式(2),其中,k=15,l=5,8份,沉淀法白炭黑,粒径在5微米,10.0份,乙酸乙酯20.0份,正庚烷20份,N,N-二甲基甲酰胺,20份依次加入到高速搅拌机中,使其混合均匀并充氮气,灌装并密封保存。
B组分的制备:
50℃下,在500ml烧杯中,一次性加入相变型甲基苯基树脂150g,折射率1.54,甲苯100g,将其溶解均匀,再加入卡斯特催化剂8g,使其混合均匀,然后低温减压蒸馏旋蒸掉甲苯,得到树脂包覆铂金的改性催化剂。
25℃条件下,甲基乙烯基聚硅氧烷1.8份,有机硅相变树脂微球粉体,粒径在3微米,3.0份,改性铂金催化剂0.2份,铂含量为5000ppm依次加入到高速搅拌机中,使其混合均匀并充氮气,灌装并密封保存。
A组分和B组分按照重量比为100:3比例混合均匀后固化,固化条件具体可以根据现场和客户设备调整,固化条件范围为150℃,10min。
对比例1:与实施例1的区别之处在于未添加粘接促进剂。
对比例2:与实施例2的区别之处在于未添加防涂鸦助剂。
针对本发明进行的相关测试结果如表1所示:
项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
耐揉搓 | ok | ok | ok | 有裂纹 | ok |
耐刮擦 | ok | ok | ok | 有划痕 | ok |
耐酒精 | ok | ok | ok | 有裂纹 | ok |
耐涂鸦 | ok | ok | ok | ok | 差 |
附着力 | 2.8MPa | 3.6MPa | 3.2MPa | 0.1MPa | 3.3MPa |
通过实施例1和对比例1可知,添加粘接促进剂有助于提升胶膜的强度和附着力,耐揉搓和耐刮擦性能显著提升,添加耐涂鸦助剂有助于改进胶膜的耐涂鸦效果。
应当指出,以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均应认为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种合成革用高粘接耐涂鸦有机硅助剂,其特征在于:该助剂由组分A以及组分B组成,其中,按质量份计,
组分A的组分以及配比为:20.0~80.0份基料、5.0~10.0份有机硅树脂、5.0~10.0份交联剂、0.05~0.5份抑制剂、1.0~8.0份粘接促进剂、3.0~10.0份防涂鸦助剂、5.0~20.0份消光粉以及20.0~80.0份溶剂;
组分B组分以及配比为:1.5~1.95份甲基乙烯基聚硅氧烷、1.0~5.0份耐磨剂以及0.05~0.5份改性铂金催化剂;
其中,基料的配比为:55.0~85.0份的甲基乙烯基聚硅氧烷、3.0~8.0份甲基苯基硅油、5.0~8.0份的处理剂以及8.0~40.0份的白炭黑。
2.根据权利要求1所述的有机硅助剂,其特征在于,组分A与组分B按照质量比为100:(1~5)比例混合。
3.根据权利要求1所述的有机硅助剂,其特征在于,所述甲基乙烯基聚硅氧烷,乙烯基含量为0.01~5.0wt%,粘度为1000~300000mPa.s。
4.根据权利要求1所述的有机硅助剂,其特征在于,所述处理剂选自乙烯基双封头,六甲基二硅氮烷,四甲基四乙烯基环四硅氧烷,二甲基二氯硅烷其中的一种或者几种的复配。
5.根据权利要求1所述的有机硅助剂,其特征在于,所述白炭黑为疏水型白炭黑,比表面积在80~300m2/g;所述交联剂选自含氢硅油或者含氢树脂,优选的,含氢硅油选自端含氢硅油、侧含氢硅油、端侧含氢硅油中的一种或者多种,含氢树脂选自含氢MQ,MDT,MDQ中的一种或者多种,含氢量为0.005~1.6wt%;所述抑制剂选自炔醇类抑制剂、多乙烯基聚硅氧烷、马来酸酯类抑制剂、苯并三氮唑中的一种;所述有机硅树脂为乙烯基MQ树脂,MDT树脂,MDQ树脂中的一种或者多种的复配,乙烯基含量为0.05~5.0wt%,粘度为1000~300000mPa.s,所述甲基苯基硅油的折射率为1.45~1.52,粘度为30~30000mPa.s。
8.根据权利要求1所述的有机硅助剂,其特征在于,所述溶剂选自甲苯,二甲苯,异构烷烃,正庚烷,N,N-二甲基甲酰胺,乙酸乙酯其中的一种或者的混合物;所述消光粉为沉淀法白炭黑,粒径在2~10微米;所述耐磨剂为有机硅相变树脂微球粉体,粒径在0.5~5微米。
9.根据权利要求1所述的有机硅助剂,其特征在于,所述改性铂金催化剂的铂含量为500~200000ppm;其制备步骤如下:50℃下,在500ml烧杯中,一次性加入相变型甲基苯基树脂100~200g,折射率1.54,甲苯80~120g,将其溶解均匀,再加入卡斯特催化剂5~10g,使其混合均匀,然后低温减压蒸馏旋蒸去掉甲苯,得到树脂包覆铂金的改性催化剂。
10.根据权利要求1至权利要求9中任意一项所述的有机硅助剂的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
步骤一:基料的制备:25℃条件下,在捏合机中,依次加入甲基乙烯基聚硅氧烷55.0~85.0份,甲基苯基硅油3.0~8.0份,白炭黑8.0~40.0份,处理剂5.0~8.0份,充分搅拌捏合后,升温至150℃搅拌4h,抽真空出料即可;
步骤二:组分A的制备:25℃条件下,分别称取基料20.0~80.0份,有机硅树脂5.0~10.0份,交联剂5.0~10.0份,抑制剂0.05~0.5份,粘接促进剂1.0~8.0份,防涂鸦助剂3.0~10.0份,消光粉5.0~20.0份,溶剂20.0~80.0份依次加入到高速搅拌机中,使其混合均匀并充氮气,灌装并密封保存;
步骤三:组分B的制备:25℃条件下,甲基乙烯基聚硅氧烷1.5~1.95份,耐磨剂1.0~5.0份,改性铂金催化剂0.05~0.5份依次加入到高速搅拌机中,使其混合均匀并充氮气,灌装并密封保存;
步骤四:混合组分A与组分B:组分A与组分B按照质量比为100:(1~5)比例混合均匀后固化,固化条件为130~180℃,5~20min。
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