CN113801555A - 一种可压纹的湿固化树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可压纹的湿固化树脂，按重量份数，包括以下组分：环保型酯类溶剂10‑50份、环保型醇醚类溶剂10‑50份、湿固化树脂20‑80份、膨胀微球1‑20份、惰性填料1‑20份和分散剂0.3‑5份。这种湿固化树脂在树脂中加入膨胀微球和惰性填料，膨胀微球在受热压纹时产生微泡，形成图案，而且调整惰性填料的加入量，可获得目标所需的表面光泽。本发明还提供了上述可压纹的湿固化树脂的制备方法：将惰性填料和分散剂加入环保型酯类溶剂和环保型醇醚类溶剂的混合溶剂中分散均匀；用砂磨机研磨混合物；加入膨胀微球和湿固化树脂，分散均匀后，过滤、包装，得到成品。

Description

一种可压纹的湿固化树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料表面处理剂的技术领域，尤其是涉及一种可压纹的湿固化树脂及其制备方法。
背景技术
湿固化聚氨酯指含有NCO端基的预聚物，这种预聚物可与空气中的潮气反应生成脲键而固化成膜。
湿固化聚氨酯可涂布于皮革塑料等材料表面形成高光表面，成膜后是一种交联结构，受热不融化，故成膜胶皮表面不能进行热压纹加工，从而影响这类产品的后加工性，无法以压纹方式产生花纹或商标图案，在一定程度制约其使用。
公开号为CN204309347U的中国专利，公开了一种湿固化反应型聚氨酯热熔胶与水性聚氨酯发泡基材复合材，包括基材层、发泡层和表面层，发泡层为水性聚氨酯树脂发泡层，表面层为湿固化反应型聚氨酯热熔胶薄膜层，水性聚氨酯树脂发泡层涂布在基材层表面且干燥熟成后形成发泡层，湿固化反应型聚氨酯热熔胶薄膜层在发泡层表面涂布且自然风干固化以形成表面层，在表面层的外表面设置有纹路。该复合材需要将热熔胶涂布于发泡基材层上，可进行后续有效的压纹处理。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种可压纹的湿固化树脂，在树脂中加入膨胀微球和惰性填料，膨胀微球在受热压纹时产生微泡，形成图案，而且调整惰性填料的加入量，可获得目标所需的表面光泽。本发明还提供了上述可压纹的湿固化树脂的制备方法。制备得到的湿固化树脂可以印刷表处、喷涂，淋涂或丝印的方式，处理于不同材料的表面。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种可压纹的湿固化树脂，按重量份数，包括以下组分：
环保型酯类溶剂10-50份、环保型醇醚类溶剂10-50份、湿固化树脂20-80份、膨胀微球1-20份、惰性填料1-20份和分散剂0.3-5份。
在上述的湿固化树脂中，兼具湿固化产品的原有物理性能和可压纹性能，在树脂中加入了膨胀微球和惰性填料，膨胀微球在受热压纹时产生微泡，形成图案；压纹效果与膨胀微球的加入量相关，且压纹温度决定于膨胀微球的膨胀温度，表面光泽决定于惰性填料的加入量。
优选地，所述环保型酯类溶剂为二价酸酯或异丁酸异丁酯中的至少一种。
优选地，所述环保型醇醚类溶剂为丙二醇二甲醚或丙二醇甲醚酸酸酯中的至少一种。
上述的环保型酯类溶剂和环保型醇醚类溶剂，不能含有游离羟基，且不能对膨胀微球产生腐蚀。
优选地，所述湿固化树脂为拜耳公司含三官能团的NCO湿固化树脂XP2458，或者采用其他湿固化树脂。
优选地，所述膨胀微球为阿克苏诺贝尔Expancel系列的物理发泡微球，其膨胀温度范围为80℃至190℃。
优选地，所述惰性填料为二氧化硅或氧化铝的至少一种，其不含水分和其他与NCO基团反应的杂质。
优选地，所述分散剂为迪高Rad2200N，分散剂先与惰性填料混合研磨。
优选地，所述湿固化树脂在空气中吸收水分固化成膜。
本发明还提供了上述湿固化树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份数，将惰性填料和分散剂加入环保型酯类溶剂和环保型醇醚类溶剂的混合溶剂中分散均匀；
S2：用砂磨机研磨S1的混合物；
S3：加入膨胀微球和湿固化树脂，分散均匀后，过滤、包装，得到成品。
优选地，该制备方法制备得到的湿固化树脂可以印刷表处、喷涂，淋涂或丝印的方式，处理于不同材料的表面，比如皮革、塑料和纸张等各种不同材料的表面，可以热压纹方式得到不同的图案或商标；且可在自然温度下干燥，不受热材料在热干燥过程中变形。
基于上述的技术方案，本发明取得的技术效果为：
(1)本发明提供的可压纹的湿固化树脂，在树脂中加入膨胀微球和惰性填料，干燥成膜后的产品进行压纹加工时，受热部分微球膨胀，产生不同颜色，得到产品具有耐温高光和可压纹的特性。
(2)本发明提供的湿固化树脂，采用了环保型酯类溶剂和环保型醇醚类溶剂，相比较于传统湿固化树脂产品，大幅降低树脂产品气味，更环保，可降低对工作人员伤害，并提升产品附加值。
(3)发明提供的可压纹的湿固化树脂的制备方法，从传统的不环保含芳香烃类溶剂转化为环保类溶剂，使产品升级，一次性满足工艺简化和产品性能提升的需求；而且赋予了湿固化产品的可压纹性能，拓宽了这类产品的应用范围。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述，实施例给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
一种可压纹的湿固化树脂，按重量份数，包括以下组分：
环保型酯类溶剂10-50份、环保型醇醚类溶剂10-50份、湿固化树脂20-80份、膨胀微球1-20份、惰性填料1-20份和分散剂0.3-5份。
其中，环保型酯类溶剂为二价酸酯DBE或异丁酸异丁酯IBDB中的至少一种，该环保型酯类溶剂不含有游离羟基，且不能对膨胀微球产生腐蚀。
环保型醇醚类溶剂为丙二醇二甲醚或丙二醇甲醚酸酸酯中的至少一种，该环保型醇醚类溶剂不含有游离羟基，且不能对膨胀微球产生腐蚀。
湿固化树脂为拜耳公司含三官能团的NCO湿固化树脂XP2458，或者其他湿固化树脂。
膨胀微球为阿克苏诺贝尔Expancel系列的物理发泡微球，其膨胀温度范围为80℃至190℃。
惰性填料为二氧化硅或氧化铝的至少一种，这些惰性填料不含水分和其他与NCO基团反应的杂质。
分散剂为迪高Rad2200N。
湿固化树脂在空气中吸收水分固化成膜。
包括以下步骤：
S1：按重量份数，将惰性填料和分散剂加入环保型酯类溶剂和环保型醇醚类溶剂的混合溶剂中分散均匀；
S2：用砂磨机研磨S1的混合物；
S3：加入膨胀微球和湿固化树脂，分散均匀后，过滤、包装，得到成品。
该制备方制备得到的湿固化树脂可以印刷表处、喷涂，淋涂或丝印的方式，处理于不同材料的表面。
实施例1
一种可压纹的湿固化树脂，往分散缸中投入丙二醇甲醚酸酸酯PMA 50Kg，惰性填料二氧化硅1Kg，二价酸酯DBE 20Kg和分散剂0.5Kg，分散均匀，经卧式砂磨机研磨，最后投入改性含三官能团NCO湿固化树脂XP2458 80Kg和膨胀微球3Kg，搅拌均匀，经过滤、包装，得到耐高温的亮光型可压纹湿固化树脂。
实施例2
一种可压纹的湿固化树脂，往分散缸投入丙二醇甲醚酸酸酯PMA 50Kg，惰性填料2Kg，二价酸酯DBE 20Kg，分散剂0.5Kg，分散均匀，经卧式砂磨机研磨，最后投入改性含三官能团NCO湿固化树脂XP2458 80Kg和膨胀微球3Kg，搅拌均匀，经过滤、包装，得到耐高温的中光型可压纹湿固化树脂。
实施例3
一种可压纹的湿固化树脂，往分散缸投入丙二醇甲醚酸酸酯PMA 50Kg，惰性填料2Kg，二价酸酯DBE 20Kg，分散剂0.5Kg，分散均匀，经卧式砂磨机研磨；最后投入改性含三官能团NCO湿固化树脂XP2458 80Kg和膨胀微球5Kg，搅拌均匀，经过滤、包装，得到耐高温的中光型易压纹湿固化树脂。
实施例4
一种可压纹的湿固化树脂，往分散缸投入丙二醇甲醚酸酸酯PMA 50Kg，惰性填料5Kg，二价酸酯DBE 20Kg，分散剂0.5Kg分散均匀，经卧式砂磨机研磨；最后投入改性含三官能团NCO湿固化树脂XP2458 80Kg和膨胀微球3Kg，搅拌均匀，经过滤、包装，得到耐高温的平光型可压纹湿固化树脂。
上述实施例1-实施例4的压纹的湿固化树脂，可应用于不同材料的表面涂布上，不同之处在于表面亮度不同。以在人造革表面进行处理的表面处理剂为例，产品型号一般分为亮面和雾面两种。如果做成亮面处理剂，则要求少加入填料；如果要做成雾面处理剂，则需要多加入填料，这些填料为惰性填料，如二氧化硅、氧化铝。
实施例1-实施例4制备得到可压纹湿固化树脂，其使用方法如下：将可压纹湿固化树脂以网目轮表处方式处理于人造革表面，经自然晾干，与空气中水分充分反应后固化成膜，得到柔软不粘，不同光亮度的人造革产品。
压纹效果取决于膨胀微球的种类和分量，由于膨胀微球膨胀温度范围多为80℃-180℃，所以压纹的加工温度与膨胀微球膨胀温度相一致，另外膨胀微球加入分量与压纹效果有关，一般而言，加入量越大，压纹效果越明显。
对比例1
一种湿固化树脂，往分散缸中投入丙二醇甲醚酸酸酯PMA 50Kg，惰性填料二氧化硅1Kg，二价酸酯DBE 20Kg和分散剂0.5Kg，分散均匀，经卧式砂磨机研磨，最后投入改性含三官能团NCO湿固化树脂XP2458 80Kg。对比例1的湿固化树脂未加入膨胀微球。
对比例2
一种湿固化树脂，往分散缸中投入丙二醇甲醚酸酸酯PMA 50Kg，二价酸酯DBE20Kg和分散剂0.5Kg，分散均匀，经卧式砂磨机研磨，最后投入改性含三官能团NCO湿固化树脂XP2458 80Kg和膨胀微球3Kg，搅拌均匀，经过滤、包装，得到耐高温的亮光型可压纹湿固化树脂。对比例2的湿固化树脂未加入惰性填料。
取实施例1-实施例4的可压纹的湿固化树脂，以及对比例1-对比例2的湿固化树脂进行测试，检测结果如表1所示。
表1实施例1-实施例4，对比例1-对比例2的湿固化树脂性能测试结果
Figure BDA0003273556760000051
由表1可知，采用实施例1-实施例4的制备方法制备得到的可压纹湿固化树脂，湿固化树脂溶解于环保型溶剂中作为成膜物质和增附着力物质，加入惰性填料和超大分子量膨胀微球，得到可压纹的湿固化树脂，实现产品的高光可压纹性能，与传统产品比较大幅度增加产品附加值，而且采用环保型酯类溶剂和环保型醇醚类溶剂，更环保，降低对操作人员的伤害。
实施例5-膨胀微球的膨胀温度和压纹温度效果考察
按实施例1的制备方法：“一种可压纹的湿固化树脂，往分散缸中投入丙二醇甲醚酸酸酯PMA 50Kg，惰性填料二氧化硅1Kg，二价酸酯DBE 20Kg和分散剂0.5Kg，分散均匀，经卧式砂磨机研磨，最后投入改性含三官能团NCO湿固化树脂XP2458 80Kg和膨胀微球3Kg，搅拌均匀，经过滤、包装，得到耐高温的亮光型可压纹湿固化树脂。”
在最后加入3Kg膨胀微球时，分别加入最佳膨胀温度为120℃、140℃和170℃的膨胀微球，并在不同压纹温度下，考察膨胀微球的膨胀温度对应不同压纹温度的压纹效果，考察结果如表2所示。
表2不同膨胀温度的膨胀微球对应不同压纹温度的压纹效果
Figure BDA0003273556760000061
如表2所示，如压纹温度未达膨胀微球的最佳膨胀温度，压纹无效果；若压纹温度超过膨胀微球的最佳膨胀温度20℃，微球破裂，压纹效果模糊；在低温(100℃)时，膨胀微球虽已发泡，但膜未软化，故效果不良。只有在加入的膨胀微球的膨胀温度为140℃/170℃，对应的压纹温度为140℃/170℃时，压纹效果为良好。
实施例6-膨胀微球的加入量与压纹效果的考察
按实施例1的制备方法：“一种可压纹的湿固化树脂，往分散缸中投入丙二醇甲醚酸酸酯PMA 50Kg，惰性填料二氧化硅1Kg，二价酸酯DBE 20Kg和分散剂0.5Kg，分散均匀，经卧式砂磨机研磨，最后投入改性含三官能团NCO湿固化树脂XP2458 80Kg和膨胀微球，搅拌均匀，经过滤、包装，得到耐高温的亮光型可压纹湿固化树脂。”
在最后加入膨胀微球时，加入的膨胀微球量分别为0.5Kg、1Kg、2Kg、3Kg和4Kg，得到膨胀微球百分含量为0.33％、0.66％、1.3％、1.9％、2.6％的湿固化树脂，并考察其压纹效果，考察结果如表3所示。
表3不同膨胀微球加入量与压纹效果的考察情况表
Figure BDA0003273556760000071
如表3所示，加入的膨胀微球量越大，压纹效果越明显，考虑到生产成本，优选为膨胀微球加入量为3Kg。由于湿固化成膜树脂为体型结构，在一般压纹温度下，如加入的膨胀微球量过少，则湿固化树脂不能变形，所以无压纹效果。
以上内容仅仅为本发明所作的举例和说明，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可压纹的湿固化树脂，其特征在于，按重量份数，包括以下组分：
环保型酯类溶剂10-50份、环保型醇醚类溶剂10-50份、湿固化树脂20-80份、膨胀微球1-20份、惰性填料1-20份和分散剂0.3-5份。
2.根据权利要求1所述的湿固化树脂，其特征在于，所述环保型酯类溶剂为二价酸酯或异丁酸异丁酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的湿固化树脂，其特征在于，所述环保型醇醚类溶剂为丙二醇二甲醚或丙二醇甲醚酸酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的湿固化树脂，其特征在于，所述湿固化树脂为拜耳公司含三官能团的NCO湿固化树脂XP2458。
5.根据权利要求1所述的湿固化树脂，其特征在于，所述膨胀微球为阿克苏诺贝尔Expancel系列的物理发泡微球，其膨胀温度范围为80℃至190℃。
6.根据权利要求1所述的湿固化树脂，其特征在于，所述惰性填料为二氧化硅或氧化铝的至少一种。
7.根据权利要求1所述的湿固化树脂，其特征在于，所述分散剂为迪高Rad2200N。
8.根据权利要求1所述的湿固化树脂，其特征在于，所述湿固化树脂在空气中吸收水分固化成膜。
9.一种如权利要求1-8任一所述的湿固化树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按重量份数，将惰性填料和分散剂加入环保型酯类溶剂和环保型醇醚类溶剂的混合溶剂中分散均匀；
S2：用砂磨机研磨S1的混合物；
S3：加入膨胀微球和湿固化树脂，分散均匀后，过滤、包装，得到成品。
10.根据权利要求9所述的湿固化树脂的制备方法，其特征在于，制备得到的湿固化树脂可以印刷表处、喷涂，淋涂或丝印的方式，处理于不同材料的表面。
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