CN113956786A - 一种用于合成革的水性抗撕裂助剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于合成革的水性抗撕裂助剂，属于合成革助剂技术领域，包括以下重量百分比的原料：20‑30％抗撕裂整理液、30‑50％的分散剂、0.8‑2.0％的聚乙烯醇纤维、1.0‑3.0％羟乙基纤维素、1.0‑3.0％的单硬脂酸甘油酯、0.1‑0.3％流平剂、2.0‑2.5％渗透剂、1.5‑2.0％增稠剂、2.5‑3.0％蓬松整理剂、20‑40％的去离子水。本发明中的用于合成革的水性抗撕裂助剂，成分均为水溶性，大大提高使用安全性，使用率高，残留率低，可以合成革表面相结合，能在保证合成革原有性能上有效提高合成革的抗撕裂性能。
Description
技术领域
本发明属于合成革助剂技术领域，具体涉及一种用于合成革的水性抗撕裂助剂。
背景技术
合成革是模拟天然革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料制品，一般以经浸渍的无纺布为网状层，微孔聚氨酯层作为粒面层制得，其正反面都与皮革十分相似，并具有一定的透气性，比普通人造革更接近天然革。合成革在人类的日常生活中占据着十分重要的地位，广泛应用于生产箱包、服装、鞋类和车内饰品等方面。
为了延伸合成革制品的使用寿命和增加合成革的功能性，在合成革加工过程中为了提升皮革的耐磨性和抗撕裂强度，通常要加入涂饰助剂来提高其耐磨性和抗撕裂强度，满足其产品特殊的性能需要。抗撕裂助剂属于合成革的主要功能助剂之一，以增强合成革的抗撕裂性。但是现有的抗撕裂助剂存在几个缺点：一是与合成革表面结合性差，难以发挥其本身的功能，二是大量的化学助剂的使用，导致合成革产品中含有一定量的有毒有害物质，如甲醛、五氯苯酚、重金属离子等，残留在合成革中的有害物质，长期使用会对人体健康造成伤害。因此，提出一种用于合成革的水性抗撕裂助剂。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于合成革的水性抗撕裂助剂。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明提供了一种用于合成革的水性抗撕裂助剂，包括以下重量百分比的原料：20-30％抗撕裂整理液、30-50％的分散剂、0.8-2.0％的聚乙烯醇纤维、1.0-3.0％羟乙基纤维素、1.0-3.0％的单硬脂酸甘油酯、0.1-0.3％流平剂、2.0-2.5％渗透剂、1.5-2.0％增稠剂、2.5-3.0％蓬松整理剂、20-40％的去离子水。
作为本发明的进一步改进，所述分散剂为水性体系专用分散剂，所述流平剂为聚醚改性硅油，所述渗透剂为磺基丁二酸二辛基纳盐，所述增稠剂为水性流变助剂。
作为本发明的进一步改进，所述抗撕裂整理液的制备过程为：将4,4'–二胺基二苯醚溶入极性溶剂中，然后将纳米二氧化钛颗粒加入溶液，再加入均苯四甲酸二酐，在氮气环境下，充分搅拌制备出聚酰亚胺酸二氧化钛抗撕裂整理液。
作为本发明的进一步改进，所述蓬松整理剂以碳酸氢钠、酒石酸氢钾、环戊烷为原料，按质量比20-40：5-10：25-30混合而成。
作为本发明的进一步改进，所述抗撕裂助剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将二分之一量的分散剂溶于适量去离子水中加热，然后加入聚乙烯醇纤维后搅拌30-60min，得到混合物一；
(2)将另二分之一量的分散剂溶于适量去离子水中加热，然后加入羟乙基纤维素、单硬脂酸甘油酯后搅拌30-60min，得到混合物二；
(3)将混合物一和混合物二混合后，加入蓬松整理剂、流平剂、渗透剂、增稠剂，搅拌的同时向溶液中滴加抗撕裂整理液，然后超声15-25min，获得水性抗撕裂助剂。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)或步骤(2)中加热温度为60-80℃，搅拌速度为800-1200r/min。
作为本发明的进一步改进，所述抗撕裂整理液的滴加速度为1-3ml/min，滴加总时间为20-30min。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(3)中，在滴加完抗撕裂整理液后，再加入环氧丙烷，然后超声15-25min。
本发明的有益效果在于：本发明中的用于合成革的水性抗撕裂助剂，成分均为水溶性，大大提高使用安全性，使用率高，残留率低，可以合成革表面相结合，能在保证合成革原有性能上有效提高合成革的抗撕裂性能，通过抗撕裂整理液，不仅可以提高合成革的抗撕裂性，还能提高合成革的抗菌抑菌和抗静电性能，通过加入的单硬脂酸甘油酯、羟乙基纤维素和聚乙烯醇纤维，水溶性纤维不粘连，在水中分散性好，与合成革表面的结合强度高，而且增加合成革表面的去污性，同时还具有一定的耐酸碱性。
具体实施方式
下面对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
本实施例中的用于合成革的水性抗撕裂助剂，包括以下重量百分比的原料：20％抗撕裂整理液、30％的分散剂、2.0％的聚乙烯醇纤维、1.0％羟乙基纤维素、1.0％的单硬脂酸甘油酯、0.1％流平剂、2.0％渗透剂、1.5％增稠剂、2.5％蓬松整理剂、40％去离子水。
其中，分散剂为水性体系专用分散剂，流平剂为聚醚改性硅油，渗透剂为磺基丁二酸二辛基纳盐，增稠剂为水性流变助剂。
本实施例抗撕裂助剂的制备过程如下：
(1)制备抗撕裂整理液：将4,4'–二胺基二苯醚溶入极性溶剂中，然后将纳米二氧化钛颗粒加入溶液，再加入均苯四甲酸二酐，在氮气环境下，充分搅拌制备出聚酰亚胺酸二氧化钛抗撕裂整理液，备用；制备蓬松整理剂：以碳酸氢钠、酒石酸氢钾、环戊烷为原料，按质量比20：10：30混合配制而成；
(2)将二分之一量的分散剂溶于适量去离子水中加热，温度为60-80℃，然后加入聚乙烯醇纤维后以800-1200r/min的转速搅拌30-60min，得到混合物一；
(3)将另二分之一量的分散剂溶于适量去离子水中加热，温度为60-80℃，然后加入羟乙基纤维素、单硬脂酸甘油酯后以800-1200r/min的转速搅拌30-60min，得到混合物二；
(4)将混合物一和混合物二混合后，加入蓬松整理剂、流平剂、渗透剂、增稠剂，搅拌的同时以3ml/min的速度向溶液中滴加抗撕裂整理液，滴加总时间为20min，然后超声15min，获得水性抗撕裂助剂。
实施例2
本实施例中的用于合成革的水性抗撕裂助剂，与实施例1不同的是，包括以下重量百分比的原料：30％抗撕裂整理液、50％的分散剂、0.8％的聚乙烯醇纤维、3.0％羟乙基纤维素、3.0％的单硬脂酸甘油酯、0.1％流平剂、2.0％渗透剂、1.5％增稠剂、2.5％蓬松整理剂、20％的去离子水。
实施例3
本实施例中的用于合成革的水性抗撕裂助剂，与实施例2不同的是，包括以下重量百分比的原料：30％抗撕裂整理液、50％的分散剂、1.0％的聚乙烯醇纤维、2.0％羟乙基纤维素、2.0％的单硬脂酸甘油酯、0.1％流平剂、2.0％渗透剂、1.5％增稠剂、2.5％蓬松整理剂、25％去离子水。
实施例4
本实施例中的用于合成革的水性抗撕裂助剂，与实施例3不同的是，
在抗撕裂助剂的制备过程步骤(4)中：将混合物一和混合物二混合后，加入蓬松整理剂、流平剂、渗透剂、增稠剂，搅拌的同时以2ml/min的速度向溶液中滴加抗撕裂整理液，滴加总时间30min，在滴加完抗撕裂整理液后，再加入环氧丙烷，然后超声25min，获得水性抗撕裂助剂。
对比例1
本对比例中的用于合成革的水性抗撕裂助剂，与实施例3不同的是，包括以下重量百分比的原料：50％的分散剂、1.0％的聚乙烯醇纤维、2.0％羟乙基纤维素、2.0％的单硬脂酸甘油酯、0.1％流平剂、2.0％渗透剂、1.5％增稠剂、2.5％蓬松整理剂、40％去离子水。
对比例2
本对比例中的用于合成革的水性抗撕裂助剂，与实施例3不同的是，包括以下重量百分比的原料：30％抗撕裂整理液、50％的分散剂、2.0％羟乙基纤维素、2.0％的单硬脂酸甘油酯、0.1％流平剂、2.0％渗透剂、1.5％增稠剂、2.5％蓬松整理剂、25％去离子水。
对比例3
本对比例中的用于合成革的水性抗撕裂助剂，与实施例3不同的是，包括以下重量百分比的原料：30％抗撕裂整理液、50％的分散剂、1.0％的聚乙烯醇纤维、0.1％流平剂、2.0％渗透剂、1.5％增稠剂、2.5％蓬松整理剂、25％去离子水。
对比例4
本对比例中的用于合成革的水性抗撕裂助剂，与实施例3不同的是，包括以下重量百分比的原料：30％抗撕裂整理液、50％的分散剂、0.1％流平剂、2.0％渗透剂、1.5％增稠剂、2.5％蓬松整理剂、25％去离子水。
对比例5
本对比例中的用于合成革的水性抗撕裂助剂，与实施例3不同的是，包括以下重量百分比的原料：30％抗撕裂整理液、50％的分散剂、1.0％的聚乙烯醇纤维、2.0％羟乙基纤维素、2.0％的单硬脂酸甘油酯、0.1％流平剂、2.0％渗透剂、1.5％增稠剂、25％去离子水。
为了验证本发明的效果，将实施例和对比例生产的助剂制作的合成革(PU)以及空白合成革进行如下实验。
1、根据GB/T10808-2006《高聚物多孔弹性材料撕裂强度的测定标准》对各组合成革样品进行抗撕裂试验，结果如下表1所示。
通过上表可看出，在本发明的助剂中加入聚酰亚胺酸二氧化钛抗撕裂整理液，能成倍增加合成革表面的抗撕裂性能，通过对比例3和5可看出，单硬脂酸甘油酯和羟乙基纤维素组合和聚乙烯醇纤维以及蓬松整理剂对合成革的抗撕裂影响不大，对比例4中，单硬脂酸甘油酯、羟乙基纤维素、聚乙烯醇纤维三者的组合对抗撕裂有一定的影响。
2、根据GB/T 19941.1-2019《皮革和毛皮甲醛含量的测定》，采用分光光度法测得合成革样品中游离甲醛的含量；采用人感官对合成革的柔软度进行测量，从硬到软，指数为0-10；取相同面积大小的合成革样品放入冷水中浸泡，一周后拿出来晾干，测量其面积收缩率；将人造油污(火锅底料油)滴一滴在合成革样品中，测量油污晕开的最大直径；结果如下表2所示。
| 项目 | 游离甲醛/mg/kg | 重量/g | 柔软度 | 收缩率/％ | 油污直径/mm |
| 实施例1 | 24 | 108.2 | 7 | 1.0 | 4.3 |
| 实施例2 | 22 | 108.9 | 5 | 0.8 | 3.2 |
| 实施例3 | 22 | 109.4 | 7 | 0.8 | 3.5 |
| 实施例4 | 20 | 109.5 | 8 | 0.7 | 3.6 |
| 对比例1 | 24 | 105.6 | 8 | 3.6 | 3.3 |
| 对比例2 | 32 | 104.6 | 9 | 0.9 | 3.2 |
| 对比例3 | 58 | 103.7 | 7 | 5.4 | 8.9 |
| 对比例4 | 65 | 108.5 | 7 | 7.7 | 9.1 |
| 对比例5 | 76 | 108.8 | 8 | 8.3 | 5.0 |
| 空白合成革 | 115 | 100 | 7 | 9.1 | 9.4 |
通过上表可以看出，在合成革上添加助剂会增加合成革的重量，添加抗撕裂整理液和聚乙烯醇纤维不仅会增加合成革的重量，还能影响其柔软度，通过实施例3和4可看出，环氧丙烷的加入，会显著的影响各性能，并且这种影响是正向的，通过实施例1-3和对比例2-4可看出，蓬松整理剂以及单硬脂酸甘油酯、羟乙基纤维素和聚乙烯醇纤维均会影响合成革的收缩率，其中蓬松整理剂影响效果最大，通过游离甲醛的数据还能看出蓬松整理剂以及单硬脂酸甘油酯、羟乙基纤维素和聚乙烯醇纤维均会减小合成革表面的甲醛残留物，而且还能增加合成革的抗油污性。
3、取相同面积的合成革样品，抗静电性能以合成革表面的比电阻Rs(每平方单位试样对应边间的电阻)来表示。具体结果如下表3。
通过上表可看出，在本发明的助剂中加入聚酰亚胺酸二氧化钛抗撕裂整理液，不仅能增加合成革表面的抗撕裂性能，还可以显著的增加合成革的抗静电性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于合成革的水性抗撕裂助剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：20-30％抗撕裂整理液、30-50％的分散剂、0.8-2.0％的聚乙烯醇纤维、1.0-3.0％羟乙基纤维素、1.0-3.0％的单硬脂酸甘油酯、0.1-0.3％流平剂、2.0-2.5％渗透剂、1.5-2.0％增稠剂、2.5-3.0％蓬松整理剂、20-40％的去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种用于合成革的水性抗撕裂助剂，其特征在于，所述分散剂为水性体系专用分散剂，所述流平剂为聚醚改性硅油，所述渗透剂为磺基丁二酸二辛基纳盐，所述增稠剂为水性流变助剂。
3.根据权利要求1所述的一种用于合成革的水性抗撕裂助剂，其特征在于，所述抗撕裂整理液的制备过程为：将4,4'–二胺基二苯醚溶入极性溶剂中，然后将纳米二氧化钛颗粒加入溶液，再加入均苯四甲酸二酐，在氮气环境下，充分搅拌制备出聚酰亚胺酸二氧化钛抗撕裂整理液。
4.根据权利要求1所述的一种用于合成革的水性抗撕裂助剂，其特征在于，所述蓬松整理剂以碳酸氢钠、酒石酸氢钾、环戊烷为原料，按质量比20-40：5-10：25-30混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种用于合成革的水性抗撕裂助剂，其特征在于，所述抗撕裂助剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将二分之一量的分散剂溶于适量去离子水中加热，然后加入聚乙烯醇纤维后搅拌30-60min，得到混合物一；
(2)将另二分之一量的分散剂溶于适量去离子水中加热，然后加入羟乙基纤维素、单硬脂酸甘油酯后搅拌30-60min，得到混合物二；
(3)将混合物一和混合物二混合后，加入蓬松整理剂、流平剂、渗透剂、增稠剂，搅拌的同时向溶液中滴加抗撕裂整理液，然后超声15-25min，获得水性抗撕裂助剂。
6.根据权利要求5所述的一种用于合成革的水性抗撕裂助剂，其特征在于，所述步骤(1)或步骤(2)中加热温度为60-80℃，搅拌速度为800-1200r/min。
7.根据权利要求5所述的一种用于合成革的水性抗撕裂助剂，其特征在于，所述抗撕裂整理液的滴加速度为1-3ml/min，滴加总时间为20-30min。
8.根据权利要求5所述的一种合成革服拒水保暖片的制造方法，其特征在于，所述步骤(3)中，在滴加完抗撕裂整理液后，再加入环氧丙烷，然后超声15-25min。
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