CN113914112B - 一种加热压花的合成皮革及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及合成皮革的技术领域，具体公开了一种加热压花的合成皮革及其制备方法及用途。加热压花的合成皮革，由包含以下重量份的原料制成：聚氨酯树脂60‑100份；色母10‑20份；表面活性剂1‑2份；耐磨剂4‑8份；阻燃剂1‑3份；祛味材料2‑6份；所述祛味材料包含按质量比（4‑10）∶（1‑2）的蛋白石粉和防开裂材料，所述防开裂材料包括交联剂；其制备方法为：S1、混合挤出；S2、软化；S3、压花。本申请的加热压花的合成皮革不易开裂，便于长期使用；另外，本申请的制备方法具有减少热损，节约成本的优点。

Description

一种加热压花的合成皮革及其制备方法
技术领域
本申请涉及合成皮革的技术领域，更具体地说，它涉及一种加热压花的合成皮革及其制备方法。
背景技术
合成皮革也称为人造革、合成革，在家具、鞋包、服饰等行业得到了广泛运用。为满足人们对美观性的追求，通常会在合成皮革上压制各种图案的花纹。压花前，通常需要先使用热空气加热方式对合成皮革进行预热，即先加热油，油再加热空气，热空气再对合成皮革进行加热，之后再对合成皮革进行压花。合成皮革在加热过程中，会散发出难闻气味，对空气质量造成影响，因此合成皮革中往往会添加祛味材料加以改善。由于祛味材料的添加，易导致合成皮革产生开裂、使用寿命降低的情况，不便于加热压花的合成皮革的长期使用。
发明内容
为了使合成皮革不易产生开裂、使用寿命降低的情况，提高合成皮革的使用寿命，本申请提供一种加热压花的合成皮革及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种加热压花的合成皮革，采用如下的技术方案：
一种加热压花的合成皮革，由包含以下重量份的原料制成：
聚氨酯树脂60-100份；
色母10-20份；
表面活性剂1-2份；
耐磨剂4-8份；
阻燃剂1-3份；
祛味材料2-6份；所述祛味材料包含按质量比(4-10)∶(1-2)的蛋白石粉和防开裂材料，所述防开裂材料包括交联剂。
通过采用上述技术方案，由于采用祛味材料添加至合成皮革中，祛味材料包括蛋白石粉，蛋白石粉的内部结构具有毛孔状的孔隙，因此具有良好的吸附性，能够吸附合成皮革因加热而产生的难闻气体。加热压花的合成皮革在加热过程中，交联剂能够使加热压花的合成皮革中的高分子物质相互交联，增加交联密度，由线型结构转变为体型结构，从而提高加热压花的合成皮革的抗热性和抗老化性，从而使加热压花的合成皮革不易开裂，便于加热压花的合成皮革的长期使用。
优选的，所述交联剂包括2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷、过氧化二异丙苯、二月桂酸二丁基锡中的一种或多种。通过采用上述技术方案，2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷、过氧化二异丙苯、二月桂酸二丁基锡均具有较高的分解温度，在合成皮革加热时不易分解，具有良好的热稳定性，从而能够更好地发挥交联作用，使合成皮革的结构致密、稳定，进而使加热压花的合成皮革不易开裂。
优选的，所述交联剂由过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸羟乙酯复配而成。通过采用上述技术方案，过氧化二异丙苯不仅具有良好的交联作用，提高加热压花的合成皮革的耐热性，同时还具有良好的加工性和阻燃性，便于加热压花的合成皮革的制备和阻燃。甲基丙烯酸羟乙酯不仅具有交联作用，还具有良好的流动性和渗透性，能够与过氧化二异丙苯形成良好的结合，二者复配，提高交联剂的交联效果。
优选的，所述蛋白石粉为经醋酸预处理后的蛋白石粉，所述预处理的步骤为：将蛋白石粉与质量分数为50％的醋酸按质量比(2-6)∶(4-10)混合搅拌后，过滤后取滤渣，将滤渣用水洗涤2-3次，得预处理后的蛋白石粉。
通过采用上述技术方案，蛋白石粉与醋酸混合后，蛋白石粉的表面会被酸蚀，形成凹凸不平的表面，甲基丙烯酸羟乙酯具有良好的渗透能力，能够渗透入蛋白石粉表面的凹凸不平结构中，从而使甲基丙烯酸羟乙酯与蛋白石粉的接触面积更大、接触深度更深，结合更紧密牢固，提高甲基丙烯酸羟乙酯的交联性能，从而提高加热压花的合成皮革的防开裂性能。
优选的，所述防开裂材料还包括氧化锌，所述防开裂材料由氧化锌和交联剂按质量比(2-10)∶(2-6)复配而成。
通过采用上述技术方案，氧化锌氧化锌为无机物，同样具有交联作用，无机交联和有机交联协同作用，进一步不易使加热压花的合成皮革开裂。同时，氧化锌具有阻燃性，从而提高加热压花的合成皮革的阻燃性。
优选的，所述氧化锌为经硅烷偶联剂接枝改性后的氧化锌。通过采用上述技术方案，经过硅烷偶联剂接枝改性后的氧化锌能够与加热压花的合成皮革的原料形成良好的结合，从而进一步发挥氧化锌的交联作用，提高加热压花的合成皮革的防开裂性能。
第二方面，本申请提供一种加热压花的合成皮革的制备方法，采用如下的技术方案：
一种加热压花的合成皮革的制备方法，包括如下制备步骤：
S1、混合挤出：按配方，将原料加入挤出机中熔融混合处理，挤出后冷却得待压花合成皮革；
S2、软化：取燃烧器并点火，使燃烧器喷出的火焰直接喷射在待压花合成皮革的表面上，使待压花合成皮革的表面软化；
S3、压花：通过压花机对表面软化后的待压花合成皮革进行压花处理，冷却后得加热压花的合成皮革。
通过采用上述技术方案，步骤S1将各原料在挤出机中熔融混合，挤出并冷却后得到待压花的合成皮革。步骤S2通过火焰直接喷射在待压花的合成皮革上对待压花的合成皮革进行软化处理，便于步骤S3的压花处理。火焰直接与合成皮革上，热量能够得到直接传递，提高了压花效率，减少了热损。
优选的，S1中所述熔融混合处理的步骤为：
(1)按配方，先将聚氨酯树脂和色母加入挤出机中熔融混合均匀，得第一混料；
(2)按配方，将表面活性剂、耐磨剂、阻燃剂、祛味材料混合搅拌后加入挤出机中与第一混料熔融混合均匀。
通过采用上述技术方案，先将重量份较多的聚氨酯树脂和色母混合均匀，得到颜色均一的第一混料。然后，再将重量份较少的表面活性剂、耐磨剂、阻燃剂、祛味材料混合均匀后，一同加入第一混料中进行熔融混合。先进行分次混合，再进行共混，有助于各原料进一步混合均匀，制得均一稳定的合成皮革。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请采用防开裂材料添加至合成皮革中，防开裂材料包括交联剂，加热压花的合成皮革在加热过程中，交联剂能够使加热压花的合成皮革中的高分子物质相互交联，增加交联密度，由线型结构转变为体型结构，从而提高加热压花的合成皮革的抗热性和抗老化性，从而使加热压花的合成皮革不易开裂，便于加热压花的合成皮革的长期使用。
2、本申请中优选采用交联剂由过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸羟乙酯复配而成，过氧化二异丙苯不仅具有良好的交联作用，提高加热压花的合成皮革的耐热性，同时还具有良好的加工性和阻燃性，便于加热压花的合成皮革的制备和阻燃。甲基丙烯酸羟乙酯不仅具有交联作用，还具有良好的流动性和渗透性，能够与过氧化二异丙苯形成良好的结合，二者复配，提高交联剂的交联效果。
3、本申请的方法，通过步骤S1将各原料在挤出机中熔融混合，挤出并冷却后得到待压花的合成皮革；步骤S2通过火焰直接喷射在待压花的合成皮革上对待压花的合成皮革进行软化处理，便于步骤S3的压花处理；火焰直接与合成皮革上，热量能够得到直接传递，减少了热损，提高了压花效率，节约了成本。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
表1本申请实施方式的仪器
Figure GDA0004101031380000041
本申请实施例中，所用的药品见表2：
表2本申请实施方式的药品
Figure GDA0004101031380000051
祛味材料的制备例
制备例1：本制备例采用如下方法制得：
本制备例采用4kg市售的蛋白石破碎后研磨成粉，依次过30和60目筛，取过30目筛，未过60目筛的蛋白石粉，得蛋白石粉。向蛋白石粉中加入1kg2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷作为交联剂，在50℃、120r/min的转速下混合搅拌10min后，得祛味材料。
制备例2：本制备例采用如下方法制得：
本制备例采用6kg市售的蛋白石破碎后研磨成粉，依次过30和60目筛，取过30目筛，未过60目筛的蛋白石粉，得蛋白石粉。向蛋白石粉中加入1.5kg2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷作为交联剂，在50℃、120r/min的转速下混合搅拌10min后，得祛味材料。
制备例3：本制备例采用如下方法制得：
本制备例采用10kg市售的蛋白石破碎后研磨成粉，依次过30和60目筛，取过30目筛，未过60目筛的蛋白石粉，得蛋白石粉。向蛋白石粉中加入2kg2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷作为交联剂，在50℃、120r/min的转速下混合搅拌10min后，得祛味材料。
制备例4：本制备例与制备例2的不同之处在于：
本制备例采用过氧化二异丙苯代替2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷作为交联剂。
制备例5：本制备例与制备例2的不同之处在于：
本制备例采用二月桂酸二丁基锡代替2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷作为交联剂。
制备例6：本制备例采用如下方法制得：
(1)本制备例采用6kg市售的蛋白石破碎后研磨成粉，依次过30和60目筛，取过30目筛，未过60目筛的蛋白石粉，得蛋白石粉；
(2)取10kg过氧化二异丙苯和10kg2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷在120r/min的转速下混合搅拌5min，得交联剂，将交联剂作为防开裂材料；
(3)向步骤(1)的蛋白石粉中加入1.5kg步骤(2)中的防开裂材料，在50℃、120r/min的转速下混合搅拌10min后，得祛味材料。
制备例7：本制备例与制备例6的不同之处在于：
本制备例采用市售的甲基丙烯酸羟乙酯代替制备例6中的2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷。
制备例8：本制备例采用如下方法制得：
(1)本制备例采用6kg市售的蛋白石破碎后研磨成粉，依次过30和60目筛，取过30目筛，未过60目筛的蛋白石粉，得蛋白石粉；
(2)取10kg过氧化二异丙苯和10kg2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷在120r/min的转速下混合搅拌5min，得交联剂；
(3)取6kg氧化锌和4kg步骤(2)中的交联剂在150r/min的转速下混合搅拌3min后，得防开裂材料。
(4)向步骤(1)的蛋白石粉中加入1.5kg步骤(2)中的防开裂材料，在50℃、120r/min的转速下混合搅拌10min后，得祛味材料。
制备例9：本制备例采用如下方法制得：
(1)本制备例采用6kg市售的蛋白石破碎后研磨成粉，依次过30和60目筛，取过30目筛，未过60目筛的蛋白石粉，得蛋白石粉；
(2)取10kg过氧化二异丙苯和10kg2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷在120r/min的转速下混合搅拌5min，得交联剂；
(3)取10kg氧化锌与0.4kg硅烷偶联剂混在90r/min的转速下混合搅拌5min后，得改性后的氧化锌。
(4)取6kg步骤(3)中改性后的氧化锌和4kg步骤(2)中的交联剂在150r/min的转速下混合搅拌3min后，得防开裂材料。
(5)向步骤(1)的蛋白石粉中加入1.5kg步骤(2)中的防开裂材料，在50℃、120r/min的转速下混合搅拌10min后，得祛味材料。
制备例10：本制备例与制备例9的不同之处在于：
本制备例的蛋白石粉为经醋酸预处理后的蛋白石粉，所述预处理的步骤为：将12kg蛋白石粉与20kg质量分数为50％的醋酸混合搅拌1min后，过滤后取滤渣，将滤渣用水洗涤3次，得预处理后的蛋白石粉。
实施例
实施例1：一种加热压花的合成皮革，包括聚氨酯树脂6kg、色母1kg、表面活性剂0.1kg、耐磨剂0.4kg、阻燃剂0.1kg、制备例1的祛味材料0.2kg。
一种加热压花的合成皮革的制备方法：
S1、混合挤出：称取聚氨酯树脂6kg、色母1kg、表面活性剂0.1kg、耐磨剂0.4kg、阻燃剂0.1kg、制备例1的祛味材料0.2kg。按配方，将所有原料一次性加入挤出机中，在190℃下熔融混合5min，挤出后冷却得待压花合成皮革；
S2、软化：取燃烧器并点火，使燃烧器喷出的火焰直接喷射在待压花合成皮革的表面上，5s后，得到表面软化后的待压花合成皮革；
S3、压花：通过压花机对表面软化后的待压花合成皮革进行压花，冷却后得加热压花的合成皮革。
实施例2：一种加热压花的合成皮革，包括聚氨酯树脂8kg、色母1.5kg、表面活性剂0.15kg、耐磨剂0.6kg、阻燃剂0.2kg、制备例1的祛味材料0.4kg。
一种加热压花的合成皮革的制备方法：
S1、混合挤出：称取聚氨酯树脂8kg、色母1.5kg、表面活性剂0.15kg、耐磨剂0.6kg、阻燃剂0.2kg、制备例1的祛味材料0.4kg。按配方，将所有原料一次性加入挤出机中，在190℃下熔融混合5min，挤出后冷却得待压花合成皮革；
S2、软化：取燃烧器并点火，使燃烧器喷出的火焰直接喷射在待压花合成皮革的表面上，5s后，得到表面软化后的待压花合成皮革；
S3、压花：通过压花机对表面软化后的待压花合成皮革进行压花，冷却后得加热压花的合成皮革。
实施例3：一种加热压花的合成皮革，包括聚氨酯树脂10kg、色母2kg、表面活性剂0.2kg、耐磨剂0.8kg、阻燃剂0.3kg、制备例1的祛味材料0.6kg。
一种加热压花的合成皮革的制备方法：
S1、混合挤出：称取聚氨酯树脂10kg、色母2kg、表面活性剂0.2kg、耐磨剂0.8kg、阻燃剂0.3kg、制备例1的祛味材料0.6kg。按配方，将所有原料一次性加入挤出机中，在190℃下熔融混合5min，挤出后冷却得待压花合成皮革；
S2、软化：取燃烧器并点火，设定温度为110℃，使燃烧器喷出的火焰直接喷射在待压花合成皮革的表面上，5s后，得到表面软化后的待压花合成皮革；
S3、压花：通过压花机对表面软化后的待压花合成皮革进行压花，冷却后得加热压花的合成皮革。
实施例4-12：实施例4-12与实施例2的不同之处在于选用的祛味材料不同，具体如下表3所示：
表3实施例2、实施例4-12中选用的祛味材料
实施例 祛味材料
实施例2 制备例1
实施例4 制备例2
实施例5 制备例3
实施例6 制备例4
实施例7 制备例5
实施例8 制备例6
实施例9 制备例7
实施例10 制备例8
实施例11 制备例9
实施例12 制备例10
对比例
对比例1：本对比例与实施例2的不同之处在于：
本对比例中的祛味材料只包括蛋白石粉。
对比例2：本对比例与实施例2的不同之处在于：
本对比例的制备步骤S2、软化为：将待压花合成皮革放入加热容器中，取燃油燃烧器并设定燃油燃烧器的温度为110℃，点火对加热容器内的空气进行加热，进而对加热容器内的待压花合成皮革进行加热软化，5s后，得到表面软化后的待压花合成皮革。
性能检测试验
气味检测方法
加热合成皮革产生的难闻气味中，氨气、硫化氢的含量较高，因此以氨气、硫化氢为检测指标。
氨气的测定：次氯酸钠-水杨酸分光光度法(HJ 534-2009)。
硫化氢的测定：亚甲基蓝分光光度法(GB 11742-89)。
热损检测方法：
用测温枪立即测定步骤S2、软化后的待压花合成皮革，测温枪显示的温度越高，则说明热损越小，反之则越大。
裂纹检测方法：取长、宽、高分别为10cm、10cm、0.2cm的合成皮革在60℃的干燥箱中烘干72h后取出，测量所有裂纹总长度。
表4性能检测表
Figure GDA0004101031380000101
将实施例1-3进行对比，实施例1-3的不同之处在于加热压花的合成皮革原料的配比不同，由于实施例1-3的软化后的待压花合成皮革的温度接近，而实施例2的氨气含量、硫化氢含量最低及裂纹总长度最小，故，实施例2的祛味效果和防开裂性能最好，因此实施例2中原料的配比最佳。
将实施例4-5和实施例2进行对比，实施例4-5和实施例2的不同之处在于选用的祛味材料不同，实施例2选用的是制备例1的祛味材料，实施例4-5依次选用的是制备例2-3的祛味材料，制备例1-3的不同之处在于祛味材料中蛋白石粉和交联剂的配比不同。由于实施例2、实施例4-5软化后的待压花合成皮革的温度，而实施例4的氨气、硫化氢含量较低、裂纹总长度最小，因此，实施例4的祛味材料中蛋白石粉和交联剂的配比最佳。
将实施例6-7和实施例4进行对比，实施例6-7和实施例4的不同之处在于选用的祛味材料不同，实施例4选用的是制备例2的祛味材料，实施例6-7依次选用的是制备例4-5的祛味材料，制备例2、制备例4-5的不同之处在于祛味材料中交联剂的选择不同。由于实施例4、实施例6-7中软化后的待压花合成皮革的温度接近，而实施例6的氨气、硫化氢含量较低、裂纹总长度最小，因此，实施例6的祛味材料中选择过氧化二异丙苯作为交联剂更佳。
将实施例8-9与实施例6进行对比，实施例8-9与实施例6的不同之处在于选用的祛味材料不同，实施例6、实施例8-9依次选用制备例4、制备例6-7的祛味材料，制备例4、制备例6-7的祛味材料中的区别在于交联剂不同。实施例由于实施例6、实施例8-9中软化后的待压花合成皮革的温度接近，而实施例8-9的氨气、硫化氢含量较低，裂纹总长度较小，因此，本申请中复配得到的交联剂相较于单组分交联剂更佳。又由于实施例9的氨气、硫化氢含量相较于实施例8较低，裂纹总长度较小，因此由过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸羟乙酯复配的交联剂优于过氧化二异丙苯和2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷复配的交联剂。
将实施例10与实施例8进行对比，实施例10与实施例8的不同之处在于实施例8、实施例10分别采用制备例6和制备例8的祛味材料添加至加热压花的合成皮革中，制备例6、制备例8的不同之处在于制备例8中的防开裂材料除了包括交联剂外，还包括氧化锌。由于实施例8和实施例10中软化后的待压花合成皮革的温度接近，而实施例10的氨气、硫化氢含量较低，裂纹总长度较小，因此，实施例10的防开裂性较好，说明实施例10中的防开裂材料更佳。
将实施例11与实施例10进行对比，实施例10与实施例11的不同之处在于实施例10、实施例11分别采用制备例8和制备例9的祛味材料添加至加热压花的合成皮革中，制备例8、制备例9的不同之处在于制备例9中的氧化锌为经硅烷偶联剂改性后的氧化锌。由于实施例8和实施例10中软化后的待压花合成皮革的温度接近，而实施例10的氨气、硫化氢含量较低，裂纹总长度较小，说明实施例10中的防开裂材料更佳。
将实施例12与实施例11进行对比，实施例11与实施例12的不同之处在于实施例11、实施例12分别采用制备例9和制备例10的祛味材料添加至加热压花的合成皮革中，制备例9、制备例10的不同之处在于制备例10中的蛋白石粉为经过预处理后的蛋白石粉。由于实施例11和实施例12中软化后的待压花合成皮革的温度接近，而实施例12的氨气、硫化氢含量较低，裂纹总长度较小，因此，说明实施例12中的经过预处理后的蛋白石粉更佳。
将对比例1与实施例2进行对比，对比例1与实施例2的区别在于对比例1的祛味材料中未添加交联剂，由于对比例1和实施例2中软化后的待压花合成皮革的温度接近，而实施例2的氨气、硫化氢含量较低，裂纹总长度较小，说明本申请中的方案更佳。
最后，将对比例2与实施例2进行对比，对比例2与实施例2的区别在于对比例2和实施例2的制备步骤中，S2、软化步骤不同，由于而实施例2的氨气、硫化氢含量以及裂纹总长度接近，实施例2中软化后的待压花合成皮革的温度较高，因此实施例2的加热压花的合成皮革的制备方法中步骤S2、软化中加热时的热损更小，说明本申请中的方案更佳。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种加热压花的合成皮革，其特征在于，由包含以下重量份的原料制成：
聚氨酯树脂60-100份；
色母10-20份；
表面活性剂1-2份；
耐磨剂4-8份；
阻燃剂1-3份；
祛味材料2-6份；所述祛味材料包含按质量比（4-10）∶（1-2）的蛋白石粉和防开裂材料，所述防开裂材料包括交联剂；
所述交联剂包括2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷、过氧化二异丙苯中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种加热压花的合成皮革，其特征在于：所述交联剂由过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸羟乙酯复配而成。
3.根据权利要求2所述的一种加热压花的合成皮革，其特征在于：所述蛋白石粉为经醋酸预处理后的蛋白石粉，所述预处理的步骤为：将蛋白石粉与质量分数为50％的醋酸按质量比（2-6）∶（4-10）混合搅拌后，过滤后取滤渣，将滤渣用水洗涤2-3次，得预处理后的蛋白石粉。
4.根据权利要求1所述的一种加热压花的合成皮革，其特征在于：所述防开裂材料还包括氧化锌，所述防开裂材料由氧化锌和交联剂按质量比（2-10）∶（2-6）复配而成。
5.根据权利要求4所述的一种加热压花的合成皮革，其特征在于：所述氧化锌为经硅烷偶联剂接枝改性后的氧化锌。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种加热压花的合成皮革的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
S1、混合挤出：按配方，将原料加入挤出机中熔融混合处理，挤出后冷却得待压花合成皮革；
S2、软化：取燃烧器并点火，使燃烧器喷出的火焰直接喷射在待压花合成皮革的表面上，使待压花合成皮革的表面软化；
S3、压花：通过压花机对表面软化后的待压花合成皮革进行压花处理，冷却后得加热压花的合成皮革。
7.根据权利要求6所述的一种加热压花的合成皮革的制备方法，其特征在于：S1中所述熔融混合处理的步骤为：
（1）按配方，先将聚氨酯树脂和色母加入挤出机中熔融混合均匀，得第一混料；
（2）按配方，将表面活性剂、耐磨剂、阻燃剂、祛味材料混合搅拌后加入挤出机中与第一混料熔融混合均匀。
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