CN117659867A - 一种有机硅表面处理剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于表面处理剂技术领域，涉及一种有机硅表面处理剂及其应用。该处理剂能够在PVC、PU、PET等合成革或者塑料膜表面形成一层均匀、致密的保护层，不仅赋予合成革及塑料膜优异的亲肤感及耐污性，还能够提供良好的耐磨性、耐化学品性能，还能够在合成革/塑料膜表面增强其与加成型硅橡胶之间的粘接力，从而形成牢固的粘接层，在合成革/塑料膜与硅橡胶的结合中得到广泛的应用。
Description
技术领域
本发明属于表面处理剂技术领域，涉及一种有机硅表面处理剂及其应用。
背景技术
合成革是一种人工制造的材料，常用于各种家具、汽车座椅和包包等应用中，为了改善合成革的性能和外观，表面涂层技术被广泛采用。表面处理剂是一种常见的涂层技术，其能够在合成革表面形成一层保护层，提供额外的功能和保护，又能够在合成革与其他材料的粘合过程中发挥重要的作用。近些年来，消费者对合成革表面的耐磨性和肤感要求越来越高，同时原有的普通合成革表面处理剂无法保证合成革与硅橡胶粘合性能的稳定性和有效性。因此，如何提高保护层的耐磨性及肤感还不影响表面处理剂的其他物性，显得尤为重要。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种有机硅表面处理剂，该处理剂能够在PVC、PU、PET等合成革或塑料膜表面形成一层均匀、致密的保护层，不仅赋予其优异的亲肤感及耐污性，还能够提供良好的耐磨性、耐化学品性能。另一方面，该处理剂还能够在PVC、PU、PET等合成革或塑料膜表面增强与加成型硅橡胶之间的粘接力，从而形成牢固的粘接层，在合成革/塑料膜与硅橡胶的结合中得到广泛的应用。
本发明将通过以下技术方案解决上述问题：
一方面，本发明提供一种有机硅表面处理剂，包括重量比为1：1的A组分和B组分：所述A组分按照A组分总重量为100％计，制备原料包括如下组分：FEVE树脂20-50％，催化剂0.5-2％，酯类溶剂48-79.5％；所述B组分按照B组分总重量为100％计，制备原料包括如下组分：有机硅预聚物10-50％，酯类溶剂50-90％。
进一步的，所述FEVE树脂的羟基含量>1.7wt％。
进一步的，所述有机硅预聚物的制备方法包括以下步骤：将羟丙基硅油与异氰酸酯按羟基：异氰酸酯基摩尔比＝1：2-8(-0H：-NCO＝1：2-8)混合，在75-90度下反应3-5小时，降温至常温后得到所述有机硅预聚物。
进一步的，所述羟丙基硅油为侧链含乙烯基的羟丙基硅油，该羟丙基硅油以硅氧链为主链，侧链具有活性的乙烯基基团，分子量优选为1000-4000。
进一步的，所述羟丙基硅油侧链的乙烯基含量为0.5-3.5wt％。
进一步的，所述催化剂优选为有机铋催化剂。
进一步的，所述异氰酸酯为脂肪族多异氰酸酯(官能度＞2)或脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯的混合物，所述混合物中脂肪族异氰酸酯重量>60％。
进一步的，所述A组分和B组分的酯类溶剂均优选包括乙酸乙酯。
另一方面，本发明还提供上述有机硅表面处理剂在处理合成革或硅橡胶表面中的应用，所述应用不仅可作为合成革表面的有机硅处理层，以改善合成革的表面性质，还可以作为粘合剂以增强合成革/塑料膜与硅橡胶尤其是加成型硅橡胶之间的粘接性。
本发明的应用方法为：将所述的A组分与B组分混合后以溶液形式涂布在合成革或塑料膜表面，经过烘干或固化处理，形成合成革或塑料膜的保护层或固定连接硅橡胶的粘接层。一般情况下，经80-120度烘烤5-10分钟固化，要达到完全固化须继续常温放置至少24小时。
本发明的有益效果在于：本发明的有机硅表面处理剂可以赋予合成革优异的亲肤感及耐污性，马丁代尔耐磨可达10W次以上，并且成本较低，本发明还可使被处理的PVC、PU、PET等材质的合成革或塑料膜与加成型硅橡胶形成牢固粘接，在复合材料粘合过程中发挥重要的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
实施例1：
本实施例提供一种有机硅表面处理剂，该处理剂分为A组分和B组分：
A组分：将200克羟基含量为2.3％的FEVE树脂溶解在795克乙酸乙酯中，加入5克催化剂，得到A组分1000克；
B组分：将分子量4000，侧链乙烯基含量3.5wt％的羟丙基硅油2095克与100克脂肪族HDI三聚体，-0H：-NCO＝1：2，在75度下反应3小时，降至室温后将上述反应物加入2195克乙酸乙酯中进行稀释，得到B组分4390克；
将上述得到的全部A组分与1000克B组分全部混合均匀后，采用喷涂或者辊涂将其涂在PVC合成革表面，放入100度烘箱烘烤5分钟，再在室温下静置1天，进行性能测试。
实施例2：
本实施例提供一种有机硅表面处理剂，该处理剂分为A组分和B组分：
A组分：将500克羟基含量为2.3％的FEVE树脂溶解在480克乙酸乙酯中，加入20克催化剂，得到A组分1000克；
B组分：将分子量1000，侧链乙烯基含量0.5wt％的羟丙基硅油131克与100克脂肪族HDI三聚体，-0H：-NCO＝1：8，在75度下反应3小时，降至室温后将上述反应物加入2079克乙酸乙酯中进行稀释，得到B组分2310克；
将上述得到的全部A组分与1000克B组分全部混合均匀后，采用喷涂或者辊涂将其涂在PVC合成革表面，放入100度烘箱烘烤5分钟，再在室温下静置1天，进行性能测试。
实施例3：
本实施例提供一种有机硅表面处理剂，该处理剂分为A组分和B组分：
A组分：将200克羟基含量为2.3％的FEVE树脂溶解在790克乙酸乙酯中，加入10克催化剂，得到A组分1000克；
B组分：将分子量2000，侧链乙烯基含量2wt％的羟丙基硅油350克与60克脂肪族HDI三聚体,40克TDI三聚体，-0H：-NCO＝1：4，在75度下反应3小时，降至室温后将上述反应物加入550克乙酸乙酯中进行稀释，得到B组分1000克；
将上述得到的1000克A组分与1000克B组分混合均匀后，采用喷涂或者辊涂将其涂在PU合成革表面，放入100度烘箱烘烤5分钟，再在室温下静置1天，进行性能测试。
对比例1：
本对比例1与实施例3的区别在于：将60克脂肪族HDI三聚体,40克TDI三聚体换成50克脂肪族HDI三聚体,50克TDI三聚体。
对比例2：
本对比例2与实施例3的区别在于：FEVE羟基含量为1％。
对比例3：
本对比例3与实施例3的区别在于：羟丙基硅油的乙烯基含量为0％。
对比例4：
本对比例4与实施例1的区别在于：将B组分2195克乙酸乙酯改为1500克。
对比例5：
本对比例5与实施例2的区别在于：将500克羟基含量为2.3％的FEVE树脂溶解在480克乙酸乙酯改为600克羟基含量为2.3％的FEVE树脂溶解在380克乙酸乙酯。
对比例6：
A组分：将100克羟基含量为2.3％的FEVE树脂溶解在880克乙酸乙酯中，加入20克催化剂，得到A组分1000克；
B组分：将分子量1000，侧链乙烯基含量2.5wt％的羟丙基硅油131克与100克脂肪族HDI三聚体，-0H：-NCO＝1：8，在75度下反应3小时，降至室温后将上述反应物加入4389克乙酸乙酯中进行稀释，得到B组分4620克。
将上述得到的1000克A组分与1000克B组分混合均匀后，采用喷涂或者辊涂将其涂在PET合成革表面，放入100度烘箱烘烤5分钟，再在室温下静置1天，进行性能测试。
下面将实施例1-3与对比例1-5进行下列性能测试，测试的方法为：
①溶解性：通过外观目测。
②肤感：按亲肤体验分为1-6级，1级为最亲肤。
③马丁代尔耐磨：GB/T 21196.2。
④防污测试：使用油性记号笔后是否可以用纸巾完全擦拭掉。
⑤耐酒精测试：负重1000克沾酒精棉布擦试60循环。
⑥加成型硅胶粘接性：将A组分与B组分混匀后，采用喷涂或者辊涂将其涂在各自所述表面上，在已涂布表面上覆盖加成型硅胶，经过烘干或固化处理，形成粘结层，用百格法进行测试。
下表1为实施例1-3与对比例1-5的测试结果。
表1
由上表测试结果可知，本发明所述的有机硅表面处理剂具有优异的亲肤感及耐污性，还能够提供良好的耐磨性、耐化学品，马丁代尔耐磨可达10W次以上，本发明还可增强合成革与硅橡胶之间的粘接性，使被处理的材料与加成型硅橡胶形成牢固粘接，粘结界面的粘结强度非常高，能够承受很大的外部应力而不发生粘结失效。
可以理解的是，以上具体实施例均为本发明的进一步说明，并不用于限定本发明的保护范围，对本领域技术人员来说，在没有创造性劳动的条件下所获得的所有其它润饰和修改，都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种有机硅表面处理剂，其特征在于，包括重量比为1：1的A组分和B组分：所述A组分按照A组分总重量为100％计，制备原料包括如下组分：FEVE树脂20-50％，催化剂0.5-2％，酯类溶剂48-79.5％；所述B组分按照B组分总重量为100％计，制备原料包括如下组分：有机硅预聚物10-50％，酯类溶剂50-90％。
2.根据权利要求1所述的有机硅表面处理剂，其特征在于，所述FEVE树脂的羟基含量>1.7wt％。
3.根据权利要求1所述的有机硅表面处理剂，其特征在于，所述有机硅预聚物的制备方法包括以下步骤：将羟丙基硅油与异氰酸酯按羟基：异氰酸酯基摩尔比＝1：2-8混合，在75-90度下反应3-5小时，降温至常温后得到所述有机硅预聚物。
4.根据权利要求3所述的有机硅表面处理剂，其特征在于，所述羟丙基硅油为侧链含乙烯基的羟丙基硅油。
5.根据权利要求4所述的有机硅表面处理剂，其特征在于，所述羟丙基硅油侧链的乙烯基含量为0.5-3.5wt％,分子量为1000-4000。
6.根据权利要求3所述的有机硅表面处理剂，其特征在于，所述异氰酸酯为官能度大于2的脂肪族多异氰酸酯或脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯的混合物，所述混合物中脂肪族异氰酸酯重量>60％。
7.根据权利要求1所述的有机硅表面处理剂，其特征在于，所述酯类溶剂包括乙酸乙酯。
8.一种权利要求1-7任一项所述有机硅表面处理剂在处理合成革或硅橡胶表面中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将所述的A组分与B组分混合后以溶液形式涂布在合成革或PVC、PU、PET膜表面，经过烘干或固化处理，形成保护层。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将所述的A组分与B组分混合后以溶液形式涂布在合成革或PVC、PU、PET膜表面，在已涂布表面上覆盖硅橡胶，经过烘干或固化处理，形成粘结层。
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