水性聚氨酯在合成革及皮革涂饰剂中的应用
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水性聚氨酯胶粘剂的开发与应用研究进展杜郢,代飞,沈千红(江苏工业学院化工系,江苏常州213016) 收稿日期:2007-05-10作者简介:杜郢(1957-),女,高级工程师,从事胶粘剂、特种蜡、切削液及油田化学等研究工作,发表论文30余篇。
摘要:简述了水性聚氨酯胶粘剂的定义,及其在植绒、多种层压制品、复合包装、木材粘接、鞋用以及压敏胶等方面的应用。
介绍了水性聚氨酯胶粘剂的研究现状及多种改性方法的技术特点,如:丙烯酸酯改性、环氧改性、聚硅氧烷改性、纳米材料复合改性等。
指出了水性聚氨酯胶粘剂的发展方向。
关键词:水性聚氨酯;胶粘剂;改性;应用中图分类号:T Q433.4+32;T Q436+.5 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2007)05-0032-04 水性聚氨酯胶粘剂(简称P U 胶)是水性胶粘剂中的重要一类,以其优良的粘接性、突出的耐油、耐冲击、耐磨、耐低温等特性,近年来得到了迅速发展。
1 水性PU 胶的定义及分类水性P U 胶是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。
其分类方法很多,按外观和粒径可分为3类,即聚氨酯乳液、聚氨酯分散液和聚氨酯水溶液。
实际应用最多的是聚氨酯乳液和分散液[1]。
1.1 聚氨酯乳液聚氨酯乳液是指水分散体中含有乳化剂的聚氨酯分散体系。
可通过外乳化法制得。
其粒径>0.1μm,外观白浊。
由于这种聚氨酯不易溶于水,因此需通过强力搅拌,依靠剪切力和大量乳化剂作用将聚氨酯强制乳化分散于水中。
大多数外乳化聚氨酯乳液的产品粒径粗大,且亲水性小分子乳化剂的残留,会影响固化后聚氨酯胶膜的性能,现在已经逐步向自乳化聚氨酯分散液方向发展。
1.2 聚氨酯分散液通常将不含有乳化剂的聚氨酯分散体叫水性聚氨酯分散体,或聚氨酯分散液,其粒径在0.001~0.1μm,外观半透明,可通过内乳化或自乳化法制得。
采用带有成盐亲水基团的物质与预聚体的—NC O 基团反应生成亲水的聚氨酯盐,这种聚氨酯盐不用加入乳化剂,经搅拌可直接分散于水中得到半透明分散体。
第三代水性PU涂料的发展前景无限1.前言聚氨酯涂料由于其独特的结构而赋予加工产品以突出的强度,柔性,耐磨,透湿,耐低温等性能;且广泛应用于涂料工业,制革工业,纺织工业,建筑工业等领域;但PU涂料大多为溶剂型的。
随着人们环境保护意识的不断加强,有关的劳动保护,安全,消防,环境保护等法律法规的日益完善,加之有机溶剂的价格飞涨,因而水性PU取代溶剂型PU成为必然;又由于纯的PU乳液在稳定性,自增稠性,固含量,应用范围,膜的保光性方面不足,而PUA复合乳液价廉,安全,不燃,无毒;不但强韧性,耐磨性,耐水性,耐化学品性好;而且稳定性,自增稠性,固含量,应用范围,膜的保光性好。
故,PA乳液与PU乳液在性质上有一定的互补作用,因而PUA复合乳液的产生成为必然趋势。
2.PU涂料的产生和发展在国外,德国拜耳(OttoBayer)等人在1948年发展的异氰酸酯化学的基础上,通过二异氰酸酯和乙二醇及二胺类反应,分别制得了线性聚氨酯和聚脲。
在1955年制成了甲苯二异氰酸酯(TDI)和三羟甲基丙烷(TMP)的加成物(DESMODURL)。
1961年制成了已撑二异氰酸酯(HDI)缩二脲,以此为基础可配制出性能优异的各种PU涂料。
国外近年PU涂料能获得广泛的应用,是因为PU涂料的优异性能符和发展涂料工业的“三前提”(资源,能源,无污染)及“四E原则”(经济ECONOMY,效率EFFICIENCY,生态ECOLOGY,能源ENERGY)和日益强化的时代要求相适应。
估计90年代国外聚氨酯涂料将获得进一步的发展,取得许多成果。
我国PU涂料的发展始于1956年大连染料厂首次制成功甲苯二异氰酸酯(TDI),随即开展了PU涂料的实验研究,并于1958年进行了PU涂料的试生产,但直到1956年在天津,上海等地才有少量的商品涂料生产。
到80年代,实行改革开放后,国内外的技术交流日增,PU涂料的生产工艺和施工技术日益进步,迎来了90年代我国PU涂料的蓬勃发展新时期。
有机硅改性水性聚氨酯的研究一、本文概述随着环保理念的深入人心和科学技术的不断进步,水性聚氨酯作为一种环境友好型高分子材料,在涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂、纸张处理剂、纤维处理剂以及高分子膜等多个领域得到了广泛应用。
然而,传统的水性聚氨酯在某些性能上仍存在一定不足,如耐水性、耐溶剂性、耐候性等方面的性能有待提升。
因此,通过改性提高水性聚氨酯的性能成为了研究的热点。
有机硅材料以其独特的结构和性能,如良好的耐水性、耐候性、耐化学腐蚀性等,成为了改性水性聚氨酯的理想选择。
有机硅改性水性聚氨酯不仅继承了水性聚氨酯的环保性,还大幅提升了其耐水、耐候等性能,拓宽了其应用领域。
本文旨在深入研究有机硅改性水性聚氨酯的制备工艺、性能表征及应用性能,探讨有机硅改性对水性聚氨酯性能的影响机理。
通过系统的实验研究和理论分析,为有机硅改性水性聚氨酯的工业化生产和应用提供理论支持和技术指导。
本文也期望通过这一研究,为推动水性聚氨酯材料的发展和应用做出一定的贡献。
二、有机硅改性水性聚氨酯的制备方法有机硅改性水性聚氨酯的制备主要涉及到有机硅化合物的引入和水性聚氨酯的合成两个主要步骤。
以下将详细介绍这一制备过程。
需要选择适合的有机硅化合物进行改性。
常见的有机硅化合物包括硅烷偶联剂、聚硅氧烷等。
这些化合物具有良好的耐水、耐候和耐化学腐蚀性能,能够有效提高水性聚氨酯的性能。
在选择有机硅化合物后,需要进行适当的处理,如水解、醇解等,以使其能够更好地与水性聚氨酯反应。
水性聚氨酯的合成通常采用预聚体法。
将异氰酸酯与多元醇进行预聚反应,生成预聚体。
然后,在预聚体中加入扩链剂、催化剂、水等,进行链扩展和乳化,最终得到水性聚氨酯乳液。
在合成水性聚氨酯的过程中,将处理后的有机硅化合物引入反应体系。
有机硅化合物可以与预聚体中的异氰酸酯基团发生反应,形成硅氧键,从而将有机硅链段引入水性聚氨酯分子链中。
通过控制有机硅化合物的加入量和反应条件,可以实现对水性聚氨酯性能的调控。
水性聚氨酯树脂和其他树脂一样, 其最终制品的性能是由内部结构决定的。
阳离子型水性聚氨酯是将叔胺官能团引入到聚氨酯的大分子中而制得的。
通常用含叔胺基的二醇作扩链剂, 用烷基化剂或合适的酸进行季铵化而得到离子基团。
和普通的聚氨酯一样可用不同种类的多元醇、不同结构的二异氰酸酯、不同类型的扩链剂、不同类型的中和剂和采用不同的合成方法进行合成。
阳离子型水性聚氨酯的骨架上带有阳离子基团, 这就使其具有了一些独特的性能, 在皮革、涂料、胶粘剂、纺织和造纸等领域有着较好的应用。
此外, 阳离子水性聚氨酯对水的硬度不敏感, 且可以在酸性条件下使用。
因此, 开发出性能优异的阳离子水性聚氨酯, 其市场前景非常广阔。
1 阳离子水性聚氨酯的合成 1.1 合成机理合成阳离子水性聚氨酯时, 一般通过两种途径引入阳离子。
一是用卤素元素化合物引入阳离子,该机理先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 加入卤素元素化合物( 如2,3-二溴丁二酸) 扩链, 然后再加入溶剂降低粘度, 加入三乙胺季铵化, 搅拌离子化, 将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。
该机理的季铵化是SN2(亲核取代反应) 二是用叔胺化合物引入阳离子, 该机理首先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 用叔胺化合物( 如N- 甲基二乙醇胺) 扩链, 再加入溶剂降低粘度, 然后加入离子化试剂如乙酸, 搅拌离子化。
将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。
该机理的季铵化是酸碱中和。
1.2 合成方法阳离子水性聚氨酯的合成与阴离子水性聚氨酯的合成最大的不同就是阳离子水性聚氨酯需加酸成盐, 因此一般不在水中用胺扩链, 所以阳离子水性聚氨酯一般不用阴离子水性聚氨酯常用的预聚体混合法。
从国内外近年来的研究来看, 阳离子水性聚氨酯的合成主要有熔融法和丙酮法。
熔融法是无溶剂制备水性聚氨酯的重要方法。
水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用0综述了水性聚氨酯涂料的主要特点和应用,介绍了防腐蚀水性聚氨酯涂料、防水水性聚氨酯涂料、防霉杀菌水性聚氨酯涂料、阻燃水性聚氨酯涂料、抗涂鸦水性聚氨酯涂料等功能性水性聚氨酯涂料的特点和研究进展,并指出了功能性水性聚氨酯涂料的热点研究方向。
关键词:水性聚氨酯涂料功能性涂料进展聚氨酯(PU)是由含羟基、羧基、氨基等官能团的化合物与含异氰酸酯基化合物反应得到的高分子化合物,分子主链中除含有许多重复的氨基甲酸酯键(-NHCOO-)外,还含有醚键、酯键、脲键、脲基甲酸酯键。
聚氨酯被誉为性能最优异的树脂,以其制得的涂料具有许多优异的性能,如高硬度、耐磨损、柔韧性好、耐化学品、附着力强、成膜温度低、可在室温固化等。
但是,传统的溶剂型聚氨酯涂料在制备和施工的过程中都需添加不少有机溶剂,对人类健康和环境造成危害。
此外,双组分聚氨酯涂料中游离的多异氰酸酯(如TDI)对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用,长期接触会引起慢性支气管炎等疾病。
因此,随着人们环保意识的加强和各国环保法律法规对挥发性有机化合物(VOC)排放量的限制,水性聚氨酯的研究与开发日益受到重视.水性聚氨酯是以水为分散介质,聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的二元胶态体系,以其制备的水性聚氨酯涂料中不含或含有极少量的有机溶剂。
水性聚氨酯涂料,不仅具有无毒无臭味、无污染、不易燃烧、成本低、不易损伤被涂饰表面、施工方便、易于清理等优点,还具有溶剂型聚氨酯涂料所固有的高硬度、耐磨损等优异性能[3],因而在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、塑料涂料、纸张涂层以及织物和皮革涂饰等许多领域得到了广泛的应用。
为了满足人们在生产和生活方面对具有新型功能的水性涂料的需求,近年来,人们通过对水性聚氨酯改性或添加助剂开发出了许多具有特殊物理和化学性质的水性聚氨酯涂料,提高了水性聚氨酯涂料的功能性,扩大了水性聚氨酯涂料的应用范围。
本文综述了几种功能性水性聚氨酯涂料的最新研究进展。
水性聚氨酯(PU)容易出现的问题和特点水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的聚氨酯体系,也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。
水性聚氨酯以水为溶剂在涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂等都有着广阔的应用,但是因为内含有多种助剂,机械设备的搅拌运转使大量的空气混入水性聚氨酯中,由于水性聚氨酯的粘度较高,导致气体难以溢出,因此形成泡沫,泡沫过多容易影响生产的效率。
那么水性聚氨酯消泡剂就可以避免这一现象的发生。
(-)水性聚氨酯产生泡沫的原因:1、水性聚氨酯中的水与异富酸酯相互之间发生化学反应,容易产生泡沫2、在涂覆水性聚氨酯时由于施工底材不平整、存在空隙,导致孔隙内的空气自涂膜内部上溢,气泡上升不到表面,从而形成泡沫3、在水性聚氨酯的生产中会添加各类化学助剂来保证其性能与质量,这类助剂大多属于表面活性剂,具有起泡特性4、机械设备的搅拌运转使大量的空气混入水性聚氨酯中,由于水性聚氨酯的粘度较高,导致气体难以逸出,因此形成泡沫(二)如果泡沫得不到处理会有什么危害:1、泡沫过多会溢出调和系统,导致周围施工环境的污染2、起泡的产生使生产操作困难,拖慢了水性聚氨酯的生产进度,降低了其生产效率,使水性聚氨酯的生产成本增加3、泡沫的产生阻碍了水性聚氨酯中颜料与填料的调和分散,使其分布不均匀,影响产品美观度4、泡沫过多会影响水性聚氨酯的光泽度、粘结强度、耐磨性、通透性等性能(三)水性聚氨酯消泡剂的特点:水性聚氨酯消泡剂是经过特殊工艺精制而成的消泡剂,它具有:1、消泡能力强,具有自乳化、易分散等特性2、使用时不会产生表面缺陷,也不会影响到成膜性3、对水性涂料体系有特别效果,易溶于水4、可以直接原液添加也可以分批添加5、不会对周围环境造成影响。
全水性聚氨酯合成革制备工艺研究全水性聚氨酯合成革制备工艺研究引言:近年来,合成材料的应用范围不断扩大,在人们的生活中起到了重要的作用。
合成革作为一种环保材料,广泛应用于家具、汽车座椅、鞋子等领域。
全水性聚氨酯合成革作为合成革的一种新型材料,在生产过程中减少了有机溶剂的使用,具有环保、经济、可持续等优势。
本文将对全水性聚氨酯合成革的制备工艺进行研究和分析。
一、全水性聚氨酯的特点全水性聚氨酯是指由水性聚合物改性而得的聚氨酯材料。
与传统的溶剂型聚氨酯相比,全水性聚氨酯具有以下特点:1. 环保性:全水性聚氨酯在生产过程中使用水作为溶剂,不含有机溶剂,不产生有害气体,符合环保要求。
2. 可持续性:水作为溶剂可以循环利用,减少了资源消耗。
3. 经济性:由于不使用有机溶剂,全水性聚氨酯的生产成本相对较低。
4. 耐久性:全水性聚氨酯具有优异的耐磨、耐寒、耐酸碱等性能。
二、全水性聚氨酯合成革制备工艺全水性聚氨酯合成革的制备工艺包括底布涂层、涂料配方、涂层成膜等流程。
1. 底布涂层全水性聚氨酯合成革的底布涂层是指将聚氨酯树脂涂覆在底布上,形成粘合层。
底布涂层的目的是增加革面的强度和稳定性。
涂层过程中应注意调整涂料的黏度和固含量,选择合适的涂布设备,确保底布上涂布均匀,避免产生气泡和缺陷。
2. 涂料配方全水性聚氨酯合成革的涂料配方是合成革的核心之一,直接影响到成品的性能。
涂料配方主要包括树脂、交联剂、增塑剂、填料等成分。
树脂是涂料的主要组分,决定了合成革的耐久性和柔软度。
合适的树脂选择能够提高革面的耐磨性、耐寒性和耐酸碱性。
交联剂的添加可以增加涂料的耐久性和成膜性能,提高合成革的强度和耐磨性。
增塑剂的使用可以增加合成革的柔软度,并提高其抗老化性能。
3. 涂层成膜涂层成膜是指将涂布好的底布放置在烘干设备中进行加热和固化。
烘干温度、时间和湿度的控制对于成膜效果至关重要。
在成膜过程中,应根据涂布的厚度、树脂的固化性质以及产品的用途来选择合适的烘干条件。
水性聚氨酯的制备及改性方法
一、水性聚氨酯的制备方法:
1.原位聚合法:通过在聚醚、聚酯等官能化的基料中,加入异氰酸酯类化合物,经过聚合反应形成水性聚氨酯。
2.分散聚合法:将异氰酸酯类物质预分散于水中,再与聚醚、聚酯等官能化的基料发生反应,形成水性聚氨酯。
二、水性聚氨酯的改性方法:
1.溶剂改性:将溶解介质(如乙醇、丙酮等)加入到水性聚氨酯中,通过调整溶解度和离子强度,改变聚氨酯的粘度、干燥速度等性能。
2.聚合物改性:将其他合成树脂(如丙烯酸乳液、聚酯树脂等)与水性聚氨酯混合进行共聚反应,以改善聚氨酯的力学性能、耐热性等性能。
3.环氧树脂改性:将环氧树脂加入水性聚氨酯中,通过交联反应,提高聚氨酯的耐磨性、耐溶剂性和耐冲击性。
4.硅橡胶改性:将硅橡胶加入水性聚氨酯中,形成混合胶,可以提高聚氨酯的耐候性、耐油性和抗拉强度。
5.纳米填料改性:引入纳米颗粒(如纳米二氧化硅、纳米氧化铁等)到水性聚氨酯中,通过增加界面层面,提高聚氨酯的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性。
三、水性聚氨酯的应用领域:
1.涂料与胶粘剂:水性聚氨酯可以用于木材涂料、金属涂料、塑料涂料、地板涂料、汽车涂料等领域。
2.印刷油墨:水性聚氨酯可以用于纸张印刷油墨、塑料印刷油墨等领域。
3.纤维与皮革:水性聚氨酯可以用于纺织面料的涂层、皮革的涂层和胶粘剂等领域。
4.胶黏剂与密封剂:水性聚氨酯可以用于建筑胶黏剂、汽车密封剂、电子胶黏剂等领域。
5.防腐与防护:水性聚氨酯可以用于防水涂料、防腐涂料、建筑涂料等领域。
总之,水性聚氨酯的制备及改性方法多种多样,可以根据不同需求和应用领域进行选择和调整,以获得理想的性能和性质。
聚氨酯树脂PU (用于皮革浆料、涂料油墨)一、产品简介屮文名称:聚氨酯树脂。
英文名称:PU是Polyurethane的缩写,屮文名为聚氨基甲酸酯简称聚氨際简要物埋化学性质:聚氨酯树脂(作Polyurethane Resin);j 具佇高强度、抗撕裂、耐殊等特性的髙分了•材料。
结构、主链仟_NHCOO_車复结构单元的一类聚合物。
聚氮酯皮革合成方法分类:其主要的生产方法分为干法(涂敷法)和湿法。
聚氨酯皮革合成方法两种流程:F法PU革绘以PU树脂为原料,加入交联剂、着色剂和稀禅剂配成的黏胶涂布在作为载体的离型纸上(屮涂工序),通过一定的温度下的烘烤,使溶剂挥发形成富有弹性的般. 然后在其上与涂敷黏合层的起毛布(底涂匚序)通过二辘下合复合。
经干燥、冷却厉进行卷曲,在5(TC・60°C熟化丿丐将离型纸剥离,再经表血处理后即可得到成品。
湿法PU芋是将布基直接浸入用DMF(二甲基甲酰胺)溶解的PU树脂溶液屮,然厉放入25% 的DMF 水溶液屮进行提取溶剂,此时PU树脂固化形成多孔膜,经干燥和厉处理即可得到成品。
湿法PU 范与干法PU芋产品相比,其弹性、柔软、触感、透气性都较好。
一、人造革的分类由于人造革所使用的合成树脂不同,基材种类不同,生产丁艺方法不同,有无发泡及用途的不同,人造苹可以分为许幺种类。
这里将人造苹按使用的合成树脂、基材、有无发泡、生产T艺方法及用途等进行分类。
(一)按使用的合成树脂分类1、聚氯乙烯人造革它楚川聚氯乙烯树脂、增教剂和其他配合剂组成的混合物,涂覆或贴合在织物上,经一定的加工工艺过程而制成的塑料制品。
另外,也有基材两面均为塑料层的双面聚氯乙烯人造革。
2、聚酰胺人造革它是以尼龙6或尼龙66溶液涂覆在织物上,用湿法成膜的方法制成具有连续孔性结构的幫料制品。
3、聚烯坯人造革聚乙烯人造革是一种泡沫人造革,它是以低密度聚乙烯树脂为上要原材料,掺以改性树脂、交联剂、润滑剂、发泡剂等组分而制成的制品。
聚氨酯皮革涂饰技术指标
聚氨酯皮革是一种新型的合成材料,它具有优异的物理性能和化学性能,广泛应用于家具、汽车、鞋子、箱包等领域。
而聚氨酯皮革涂饰技术则是一种将聚氨酯涂料涂覆在皮革表面的工艺,可以使皮革表面具有更好的耐磨性、耐水性、耐污性等性能。
聚氨酯皮革涂饰技术的主要技术指标包括以下几个方面:
1.涂层厚度:涂层厚度是指涂料在皮革表面形成的厚度,一般要求涂层均匀、光滑,不得出现流挂、起泡等现象。
涂层厚度的大小直接影响到皮革的物理性能和化学性能,因此需要严格控制。
2.硬度:硬度是指涂层的硬度,一般采用铅笔硬度测试仪进行测试。
硬度的大小与涂层的厚度、涂料的种类、固化剂的种类等因素有关,需要根据具体情况进行调整。
3.耐磨性:耐磨性是指涂层在受到磨损时的耐受能力,一般采用磨损试验机进行测试。
耐磨性的大小与涂料的种类、涂层厚度、固化剂的种类等因素有关,需要根据具体情况进行调整。
4.耐水性:耐水性是指涂层在受到水的浸泡或喷淋时的耐受能力,一般采用水浸试验或喷淋试验进行测试。
耐水性的大小与涂料的种类、涂层厚度、固化剂的种类等因素有关,需要根据具体情况进行调整。
5.耐污性:耐污性是指涂层在受到污染物的污染时的耐受能力,一般采用污染试验进行测试。
耐污性的大小与涂料的种类、涂层厚度、固化剂的种类等因素有关,需要根据具体情况进行调整。
聚氨酯皮革涂饰技术是一项复杂的工艺,需要严格控制各项技术指标,才能保证涂层的质量和性能。
未来,随着科技的不断进步和人们对环保、健康的要求越来越高,聚氨酯皮革涂饰技术也将不断创新和发展,为人们带来更加优质、环保、健康的产品。
水性聚氨酯的优点:聚氨酯的全名叫聚氨基甲酯。
水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系,其分子结构中含氨基甲酸酯基、脲键和离子键,内聚能高,粘结力强,且可通过改变软段长短和软硬段的比例调节聚氨酯性能。
水性聚氨酯乳液相比较与溶剂型聚氨酯具有以下优点:(1)由于水性聚氨酯以水作分散介质,加工过程无需有机溶剂,因此对环境无污染,对操作人员无健康危害,并且水性聚氨酯气味小、不易燃烧,加工过程安全可靠。
(2)水性聚氨酯体系中不含有毒的-NCO基团,由于水性聚氨酯无有毒有机溶剂,因此产品中无有毒溶剂残留,产品安全、环保,无出口限制。
(3)水性聚氨酯产品的透湿透汽性要远远好于同类的溶剂型聚氨酯产品,因为水性聚氨酯的亲水性强,因此和水的结合能力强,所以其产品具有很好的透湿透汽性。
(4)水作连续相,使得水性聚氨酯体系粘度与聚氨酯树脂分子量无关,且比固含量相同的溶剂型聚氨酯溶液粘度低,加工方便,易操作。
(5)水性聚氨酯的水性体系可以与其它水性乳液共混或共聚共混,可降低成本或得到性能更为多样化的聚氨酯乳液,因此能带来风格和性能各异的合成革产品,满足各类消费者的需求。
并且,由于近年来溶剂价格高涨和环保部门对有机溶剂使用和废物排放的严格限制,使水性聚氨酷取代溶剂型聚氨酷成为一个重要发展方向。
水性聚氨酯膜的优点:水性聚氨酯树脂成膜好,粘接牢固,涂层耐酸、耐碱、耐寒、耐水,透气性好,耐屈挠,制成的成品手感丰满,质地柔软,舒适,具有不燃、无毒、无污染等优点。
将成革的透氧气性、透湿性、低温耐曲折性、耐干湿擦性、耐老化性等,与溶剂型聚氨酯涂饰后的合成革进行了对比研究。
结果表明,经水性聚氨酯涂饰的合成革的透氧量达到了4583.53 mg/(em3·h),为溶剂型的1.5倍,且透水汽量达到了615.53 mg/(cm3·h),约为溶剂型的8倍;低温耐曲折次数大于4万次,为溶剂型的2倍。
采用水性聚氨酯替代传统的溶剂型聚氨酯完成合成革的后整理,成革的透气性、透湿性、低温耐曲折性、耐干湿擦等性能均优于前者,整个工艺过程没有溶剂排放,环境友好。
技术领域本发明涉及合成革用改性水性聚氨酯树脂及其制备方法,更具体地说是一种用于人造革的水性聚氨酯及其制备方法。
背景技术目前全国合成革用聚氨酯树脂都为溶剂的溶剂型聚氨酯树脂。
这些溶剂的使用会造成各种危害,如操作者的健康、环境污染、储存运输等安全隐患。
溶剂的挥发和回收还会造成资源和能源的浪费,也不符合国家节能减排的产业政策。
随着经济的发展和全球一体化环保和能源问题也引起各个国家的重视。
发展和使用水性聚氨酯树脂替代目前的溶剂型树脂是大势所趋。
目前日本、德国、意大利等制革发达国家已开始使用水性聚氨酯树脂替代溶剂型聚氨酯树脂在人造合成。
我国由于水性聚氨树脂开发比较迟目前未经改性的水性聚氨酯树脂还不能用于制革行业。
目前已有许多改性的水性聚氨酯树脂产品,如专利号CN101348554、CN1884335、CN1854165、CN1772786、CN1611522等等。
这些水性聚氨酯树脂尽管使用原料和生产工艺有所不同,但产品只能用于涂料和粘合剂,不能当大分子树脂用于合成革;也不能满足合成革的物性指标。
发明内容本发明的目的是为了克服上述不足,而提供一种生产工艺简单、原料简单易购、成本低、效果好的用于人造革的水性聚氨酯及其制备方法,以取代现有的革用溶剂型聚氨酯树脂浆料,产品抗张强度大、弹性好、粘附力强、耐水、耐溶剂、耐化学性能好、真皮感强、耐寒耐折强度高。
本发明的产品具有优良的综合性能和突出的环保性,可用于各类人造革的制造和膜转移。
本发明解决其技术问题采用的技术方案:这种用于人造革的改性水性聚氨酯树脂,配方是聚醚多元醇N210分子量1000为6%、聚醚多元醇N220分子量2000为9~14%或聚醚多元醇N240分子量4000为6%中的任意二种组合;甲苯二异氰酸酯TDI为6.5~9%、二羟甲基丙酸为1.5~1.8%、羟基饱和聚酯树脂为2~4%、二月桂酸二丁基锡为0.01%、二乙二醇为0.8~1.5%、三乙胺为0.9~1.3%、异佛尔酮二胺为0.4~0.5%和羟基聚醚改性硅氧烷羟值56为0.5~2%,其余为水(去离子水),需要说明的是本发明的百分比均为质量百分比。