CN115948919B

CN115948919B - 磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法

Info

Publication number: CN115948919B
Application number: CN202310221751.5A
Authority: CN
Inventors: 柴可军; 荆晓东; 王帅; 杨雷
Original assignee: Shandong Shangzheng New Material Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Shangzheng New Material Technology Co ltd
Priority date: 2023-03-09
Filing date: 2023-03-09
Publication date: 2023-05-12
Anticipated expiration: 2043-03-09
Also published as: CN115948919A

Abstract

磺酸‑羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，属于聚氨酯发泡材料技术领域。其特征在于，制备步骤为：1）在200r/min~400r/min的转速下搅拌，水性聚氨酯树脂中依次加入发泡剂和稳泡剂；2）充分搅拌均匀后，提高转速至700r/min~1200r/min，加入匀泡剂和增稠剂，将体系黏度控制在500mPa·s~2000mPa·s即得。本发明将磺酸‑羧酸型水性树脂，按照一定的比例与发泡稳定剂、发泡剂、增稠剂混合后，用于合成革的透气织物涂层，所得产品透气性好，耐曲折性能优异，手感和外观佳，成本低。

Description

磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法

技术领域

磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，属于聚氨酯发泡材料技术领域。

背景技术

发泡涂层就是在浓度较高的整理工作液中加入发泡剂，再利用发泡设备使其与空气混合，形成一定质量的泡沫，然后通过泡沫施加器把泡沫均匀施加到织物表面的一种加工工艺。以前用作涂层整理剂的高分子材料主要有聚丙烯酸酯（PA）、聚氨酯（PU）等，这些涂层整理剂若制造不妥或处理不当都会产生生态问题和安全问题。随着水性聚氨酯的广泛应用，其在织物表面微发泡涂层领域也等到了很好的推广。

中国专利CN102757718A公开了一种水性机械微发泡涂料，包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯树脂10-95%、发泡剂0.01-5%、颜料1-40%、填料0-10%和助剂0-5%、余量为去离子水。该发明水性机械微发泡涂料的生产原料都是对环境无害的环保材料，浆料制备和生产过程均不产生三废，但是其成分较为简单，发泡剂仅使用硬脂酸胺，对水性聚氨酯树脂的性能调节仍显不足，在实际使用时存在耐曲折性能不足的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种透气性好、耐曲折的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，其特征在于，制备步骤为：

1）在200r/min~400r/min的转速下搅拌，水性聚氨酯树脂中依次加入发泡剂和稳泡剂；

2）充分搅拌均匀后，提高转速至700r/min~1200r/min，加入匀泡剂和增稠剂，将体系黏度控制在500mPa·s~2000mPa·s即得。

本发明提供一种磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法。将磺酸-羧酸型水性树脂，按照一定的比例与发泡稳定剂、发泡剂、增稠剂混合后，就得到了磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料，配合起泡机转速调整，可以发泡得到水性聚氨酯发泡涂层，用于合成革的透气织物涂层，所得产品透气性好，耐曲折性能优异，成本低。

优选的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，步骤（1）中所述的水性聚氨酯树脂的固含量在30%~60%，微粒径＜100nm。优选的水性聚氨酯树脂在本发明工艺发泡后得到的涂层透气性更好，耐曲折性能更优异。

优选的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，步骤1）中所述的发泡剂为水性起泡稳泡剂STA和SR的混合物，STA的用量占水性聚氨酯树脂质量的2%~12%，SR为的用量占水性聚氨酯树脂质量的3%~15%。本发明为了提高产品的耐曲折性能，提供一种复配的发泡剂配方，能够达到更好的发泡效果，发泡更加细腻均匀，产品透气性更好，耐曲折性能更优。其中STA为安锋实业股份有限公司生产，SR为卜塞特（宁波）化工有限公司生产。

更优选的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，所述的STA的用量占水性聚氨酯树脂质量的6%~8%，所述的SR为的用量占水性聚氨酯树脂质量的8%~11%。更优选的发泡剂配方能达到本发明最佳效果。

优选的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，步骤1）中所述的稳泡剂为硬脂酸铵和硬脂酸钾的混合物，硬脂酸铵的用量占水性聚氨酯树脂质量的3%~10%，硬脂酸钾的用量占水性聚氨酯树脂质量的2%~8%。为了提高本发明发泡剂发泡的稳定性和均一性，本发明提供一种复配的稳泡剂，与本发明的复配发泡剂搭配使用后，更有利于产品的透气性和耐曲折性。

更优选的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，所述的硬脂酸铵的用量占水性聚氨酯树脂质量的5.5%~7.5%，硬脂酸钾的用量占水性聚氨酯树脂质量的4%~6%。更优选的复配稳泡剂对本发明工艺的适应性达到本发明最佳。

优选的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，步骤2）中所述的匀泡剂为SI-204，SI-204的用量占水性聚氨酯树脂质量的2%~6%。SI-204是共聚而成的一种性能独特的有机硅非离子表面活性剂，具有低的表面张力，好的柔软特性及抗静电性能，在复配的发泡剂和稳泡剂稳定后，提高搅拌速度后加入优选的匀泡剂，产品的质量更加稳定、均匀。

优选的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，步骤2）中所述的增稠剂为二乙醇酰胺，二乙醇酰胺的用量占水性聚氨酯树脂质量的5%~15%。优选的增稠剂及用量能够更好的调节本发明的体系黏度，与织物的结合强度更高。

优选的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，步骤2）中充分搅拌均匀后提高转速至850r/min~1000r/min。

优选的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，步骤2）中所述的体系黏度控制在1200mPa·s~1600mPa·s。优选的体系黏度是本发明中优选的工艺和物料配比下达到的最佳的产品效果的一项参数体现，在用于合成革的透气织物涂层后，产品的透气性、耐曲折性能均达到本发明的最佳。

与现有技术相比，本发明的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法所具有的有益效果是：本发明提供一种磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法。将磺酸-羧酸型水性树脂，按照一定的比例和特定的混合工艺加入复配的稳泡剂、发泡剂及选用的特定匀泡剂和增稠剂后，就得到了磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料，配合起泡机转速调整，可以发泡得到水性聚氨酯发泡涂层，用于合成革的透气织物涂层，所得产品透气性好，耐曲折性能优异，成本低。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

将固含量为40%、微粒径＜100nm的磺酸-羧酸型水性聚氨酯树脂加入到搅拌机中，缓慢搅拌状态下（300r/min转速），依次加入起泡剂STA和SR的混合物，其中STA用量占水性聚氨酯树脂质量的7%，SR用量占水性聚氨酯树脂质量的9.5%，再加入硬脂酸铵和硬脂酸钾的混合物，用量分别占水性聚氨酯树脂质量的6.5%和5%，搅拌90min后，提高转速至900r/min，加入占水性聚氨酯树脂质量4%的SI-204，用量占水性聚氨酯树脂质量10%的椰油二乙醇酰胺。继续搅拌至检测到体系黏度在1400mPa·s，制得磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料。

实施例2

将固含量为35%、微粒径＜100nm的磺酸-羧酸型水性聚氨酯树脂加入到搅拌机中，缓慢搅拌状态下（250r/min转速），依次加入起泡剂STA和SR的混合物，其中STA用量占水性聚氨酯树脂质量的6%，SR用量占水性聚氨酯树脂质量的11%，再加入硬脂酸铵和硬脂酸钾的混合物，用量分别占水性聚氨酯树脂质量的7.5%和6%，搅拌90min后，提高转速至850r/min，加入占水性聚氨酯树脂质量4%的SI-204，用量占水性聚氨酯树脂质量的12%椰油二乙醇酰胺。继续搅拌至检测到体系黏度在1300mPa·s，制得磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料。

实施例3

将固含量为50%、微粒径＜100nm的磺酸-羧酸型水性聚氨酯树脂加入到搅拌机中，缓慢搅拌状态下（350r/min转速），依次加入起泡剂STA和SR的混合物，其中STA用量占水性聚氨酯树脂质量的8%，SR用量占水性聚氨酯树脂质量的8%，再加入硬脂酸铵和硬脂酸钾的混合物，用量分别占水性聚氨酯树脂质量的5.5%和4%，搅拌85min后，提高转速至1000r/min，加入占水性聚氨酯树脂质量3%的SI-204，用量占水性聚氨酯树脂质量的7%椰油二乙醇酰胺。继续搅拌至检测到体系黏度在1500mPa·s，制得磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料。

实施例4

将固含量为30%、微粒径＜100nm的磺酸-羧酸型水性聚氨酯树脂加入到搅拌机中，缓慢搅拌状态下（200r/min转速），依次加入起泡剂STA和SR的混合物，其中STA用量占水性聚氨酯树脂质量的2%，SR用量占水性聚氨酯树脂质量的15%，再加入硬脂酸铵和硬脂酸钾的混合物，用量分别占水性聚氨酯树脂质量的3%和8%，搅拌100min后，提高转速至700r/min，加入占水性聚氨酯树脂质量2%的SI-204，用量占水性聚氨酯树脂质量的5%椰油二乙醇酰胺。继续搅拌至检测到体系黏度在500mPa·s，制得磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料。

实施例5

将固含量为60%、微粒径＜100nm的磺酸-羧酸型水性聚氨酯树脂加入到搅拌机中，缓慢搅拌状态下（400r/min转速），依次加入起泡剂STA和SR的混合物，其中STA用量占水性聚氨酯树脂质量的12%，SR用量占水性聚氨酯树脂质量的3%，再加入硬脂酸铵和硬脂酸钾的混合物，用量分别占水性聚氨酯树脂质量的10%和2%，搅拌80min后，提高转速至1200r/min，加入占水性聚氨酯树脂质量6%的SI-204，用量占水性聚氨酯树脂质量的15%椰油二乙醇酰胺。继续搅拌至检测到体系黏度在2000mPa·s，制得磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料。

实施例6

将固含量为45%、微粒径＜100nm的磺酸-羧酸型水性聚氨酯树脂加入到搅拌机中，缓慢搅拌状态下（300r/min转速），加入起泡剂STA，STA用量占水性聚氨酯树脂质量的17.5%，再加入硬脂酸铵，用量占水性聚氨酯树脂质量的11.5%，搅拌90min后，提高转速至900r/min，加入占水性聚氨酯树脂质量4%的SI-204，用量占水性聚氨酯树脂质量的10%椰油二乙醇酰胺。继续搅拌至检测到体系黏度在1400mPa·s，制得磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料。

将制得磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料通过机械发泡，刮刀涂层和烘干，将需要刮涂的布样固定在涂布架上，使用筛尺与刻度盘调整合适的刀距。将制备好的泡沫体通过移动刮刀匀速涂布，调节好焙烘时间与温度等参数后，将涂布好的布样送入Mathis定形机进行焙烘定形。

浆料黏度测试：使用NDJ-1旋转黏度计，3号转子测试，设定转速为12r/min。

透气量的检测根据GB/T5453一1997《纺织品织物透气性的测定标准》，在压差为100Pa条件下，测定面积20cm²布样的透气性。

柔韧性检测通过低温耐曲挠次数判断，参考0B/T2714一2005《皮革物理和机械试验耐折牢度的测定标准》，在GT-7006-V30低温耐曲挠试验仪上测定，测试温度-30℃，记录样品产生明显缺陷前的最大耐折次数。

检测结果

。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，其特征在于，制备步骤为：

2）充分搅拌均匀后，提高转速至700r/min~1200r/min，加入匀泡剂和增稠剂，将体系黏度控制在500mPa·s~2000mPa·s即得；

步骤1）中所述的发泡剂为水性起泡稳泡剂STA和SR的混合物，STA的用量占水性聚氨酯树脂质量的2%~12%，SR为的用量占水性聚氨酯树脂质量的3%~15%；

步骤1）中所述的稳泡剂为硬脂酸铵和硬脂酸钾的混合物，硬脂酸铵的用量占水性聚氨酯树脂质量的3%~10%，硬脂酸钾的用量占水性聚氨酯树脂质量的2%~8%；

步骤2）中所述的匀泡剂为SI-204，SI-204 的用量占水性聚氨酯树脂质量的2%~6%。

2.根据权利要求1所述的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，其特征在于：步骤1）中所述的水性聚氨酯树脂的固含量在30%~60%，微粒径＜100nm。

3.根据权利要求1所述的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，其特征在于：所述的STA的用量占水性聚氨酯树脂质量的6%~8%，所述的SR为的用量占水性聚氨酯树脂质量的8%~11%。

4.根据权利要求1所述的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，其特征在于：所述的硬脂酸铵的用量占水性聚氨酯树脂质量的5.5%~7.5%，硬脂酸钾的用量占水性聚氨酯树脂质量的4%~6%。

5.根据权利要求1所述的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，其特征在于：步骤2）中所述的增稠剂为二乙醇酰胺，二乙醇酰胺的用量占水性聚氨酯树脂质量的5%~15%。

6.根据权利要求1所述的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，其特征在于：步骤2）中充分搅拌均匀后提高转速至850r/min~1000r/min。

7.根据权利要求1所述的磺酸-羧酸型水性聚氨酯微发泡涂层浆料的配制方法，其特征在于：步骤2）中所述的体系黏度控制在 1200mPa·s~1600mPa·s。