《一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法》是安徽安利材料科技股份有限公司於2015年09月29日申請的發明專利，該專利申請號為2015106341930，公布號為CN105350342A，專利公布日為2016年02月24日，發明人是王銳林、王海峰、高兵、孔為青、宋遠周、李曉飛、范培宏、蘇星、吳文、王燕武、笪麗紅、武春余、姚克儉、黃萬里、劉兵、羅運東、王德松。
《一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法》公開了一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法，所述合成革包括水性彈性體面層與無溶劑發泡中間層，所述水性彈性體面層樹脂為熱固型聚醚型水性聚氨酯樹脂，所述無溶劑中間層為熱固型雙組份聚醚型無溶劑發泡聚氨酯樹脂，所述雙組份料為聚醚型組合A料和聚醚型B料預聚體。該發明的製備過程不使用任何有機溶劑，實現了合成革生產加工及成品的零溶劑使用及健康環保；同時將水性聚氨酯樹脂與無溶劑聚氨酯樹脂的優點結合，獲得的合成革產品不僅花紋立體感強、手感柔軟，耐水解等物理性能優越，而且肌膚感及皮感與天然真皮相當。
2021年8月16日，《一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。
基本介紹
- 中文名：一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法
- 公布號：CN105350342A
- 公布日：2016年2月24日
- 申請號： 2015106341930
- 申請日：2015年9月29日
- 申請人：安徽安利材料科技股份有限公司
- 地址：安徽省合肥市經濟技術開發區桃花工業園拓展區（創新大道與繁華大道交叉口）
- 發明人：王銳林、王海峰、高兵、孔為青、宋遠周、李曉飛、范培宏、蘇星、吳文、王燕武、笪麗紅、武春余、姚克儉、黃萬里、劉兵、羅運東、王德松
- Int.Cl.：D06N3/14(2006.01)I
- 類別：發明專利
- 專利代理機構：安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
- 代理人：喬恆婷
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著中國經濟的發展及人們生活水平的提高，消費者不僅對於衣著、鞋帽、沙發家具、汽車內飾產品的質量有高要求，同時對材料的環保性能要求也非常高。截至2015年9月，真皮產品雖然具有手感舒適、彈性好、耐久性較好等優點，但由於天然皮革資源有限，以頭層皮製作的高性能、高質量、高附加值產品更是供不應求，價格持續攀升，已經成為奢侈消費品的代名詞。而聚氨酯合成革作為真皮的理想替代材料，不足之處在於其必須使用強極性有機溶劑DMF作為溶劑，不利於生產過程及成品消費過程的健康環保。在這種形勢下，環保型高物性聚氨酯合成革產品為消費者提供了一個很好的選擇。
發明內容
專利目的
《一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法》旨在提供一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法，製造過程及最終產品均環保；開發出的產品花紋立體感強、手感柔軟，耐水解等物理性能優越，而且肌膚感及皮感強烈。
技術方案
《一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法》包括如下步驟：
（1）在離型紙上塗覆水性面層漿料，烘乾成型後獲得水性面層；
（2）將聚醚型組合A料和聚醚型B料預聚體混合後通過PU低壓發泡機澆注於所述水性面層上，通過刮刀塗覆均勻後送入烘箱預反應獲得無溶劑中間層；所述無溶劑中間層為熱固型雙組份聚醚型無溶劑發泡聚氨酯樹脂；
（3）將預反應的無溶劑中間層貼合基布，然後送入烘箱交聯固化定型，收卷並熟化後剝離離型紙即可獲得合成革成品。步驟（1）中控制水性面層漿料的塗覆厚度為0-0.5毫米，優選0.1-0.4毫米；烘乾溫度為50-150℃，優選為60-130℃；烘乾時間為0-4分鐘，優選為1-3分鐘。步驟（2）中聚醚型組合A料和聚醚型B料預聚體的質量比為2.5:1-1:2.5；通過刮刀塗覆控制混合漿料的塗覆厚度為0.05-1毫米，優選為0.15-0.8毫米；所述預反應的反應溫度為50-150℃，優選為80-130℃，預反應時間為0-4分鐘，優選為1-3分鐘。步驟（3）中交聯固化定型的溫度為100-150℃，優選為110-140℃，交聯固化定型的時間為4-10分鐘，優選為5-8分鐘。步驟（3）中熟化溫度為40-100℃，優選為40-80℃，熟化時間為6-72小時，優選為12-72小時。所述水性面層漿料的配方按質量份數構成如下：
水性聚氨酯 | 90份 |
交聯劑 | 0—10份 |
水性增稠劑 | 0—5份 |
水性色漿 | 0—20份 |
流平助劑 | 0—1份 |
潤濕助劑 | 0—1份 |
耐磨助劑 | 0—1份 |
納米材料 | 0—10份 |
所述水性聚氨酯為陰離子熱固型聚醚類水性聚氨酯樹脂，所述陰離子型聚醚類水性聚氨酯樹脂中的陰離子基團為羧酸根基團和/或磺酸根基團。所述水性聚氨酯優選為陰離子熱固型聚醚樹脂水性樹脂7377（煙臺萬華化學公司生產）。所述交聯劑為多異氰酸酯交聯劑、環氧化合物、氮丙啶、聚碳化二亞胺、環氧矽烷、N-羥甲基化合物及多元胺中的一種或幾種，優選為多異氰酸酯交聯劑、聚碳化二亞胺、N-羥甲基化合物中的一種或幾種；所述水性增稠劑為無機增稠劑、纖維素類增稠劑、聚丙烯酸酯類增稠劑、締合型聚氨酯增稠劑、締合型聚醚多元醇增稠劑中的一種或幾種，優選為締合型聚氨酯增稠劑或/和締合型聚醚多元醇增稠劑；所述流平助劑為含親水基團的有機矽類流平劑、丙烯酸聚合物類流平劑中的一種或幾種；所述潤濕助劑為聚矽氧烷、聚醚聚矽氧烷共聚物、有機氟改性聚合物中的一種或幾種；所述耐磨助劑為超高分子量（數均分子量≥100萬）聚矽氧烷；所述納米材料為氣相二氧化矽。所述聚醚型組合A料為聚醚型組合料C72063/1C-A（巴斯夫公司產品）。所述聚醚型B料預聚體為聚醚型預聚體C34670/1C-B（巴斯夫公司產品）。該發明合成革包括水性面層與無溶劑中間層，所述水性面層樹脂為熱固型聚醚型水性聚氨酯樹脂，所述無溶劑中間層為熱固型雙組份聚醚型無溶劑發泡聚氨酯樹脂，所述雙組份料為聚醚型組合A料和聚醚型B料預聚體。
該發明水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法，具體包括如下步驟：
（1）水性面層的製備：在離型紙上塗覆水性面層漿料，烘乾成型後獲得水性面層；
（2）無溶劑中間層的製備：將聚醚型組合A料和聚醚型B料預聚體混合後通過PU低壓發泡機澆注於所述水性面層上，並經過刮刀塗刮後，通過烘箱預反應；
（3）貼合基布：將預反應的無溶劑中間層貼合基布；
（4）交聯固化、收卷：貼合基布後送入烘箱交聯固化定型，然後將其收卷；
（5）熟化：將收卷後的成品革與離型紙送至熟化室熟化；
（6）離型紙剝離：將熟化後的紙、革進行離型紙剝離，獲得合成革成品。該發明方法加工製造的水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革，結合了水性聚氨酯樹脂與無溶劑聚氨酯樹脂的優點，開發出的產品花紋立體感強、手感柔軟，耐水解等物理性能優越，而且肌膚感及皮感強烈，適用於沙發家俱革、服裝革、男女休閒鞋革、包裝革等不同套用領域。該發明製造過程不使用任何有機溶劑，實現了合成革生產加工及成品的零溶劑使用及健康環保；同時將水性聚氨酯樹脂與無溶劑聚氨酯樹脂的優點結合，獲得的合成革產品不僅花紋立體感強、手感柔軟，耐水解等物理性能優越，而且肌膚感及皮感與天然真皮相當。該發明方法製得的環保型聚氨酯合成革適用於沙發家俱革、服裝革、男女休閒鞋革、包裝革等不同套用領域。
改善效果
1、《一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法》製備的水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革將水性聚氨酯與無溶劑聚氨酯組合料的優點相結合，具有花紋立體感強、手感柔軟，耐水解等物理性能優越，而且肌膚感及皮感與天然真皮相當等特點；
2、該發明製備的水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革製備工藝先進，成本適中等優點，且製備全程環保健康，最終成品環保健康；
3、該發明製備的水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革，通過納米材料氣相二氧化矽的合理使用，很好地解決了加工過程中水性面層與無溶劑中間層的結合力問題。
技術領域
《一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法》涉及一種聚氨酯合成革的製造方法，具體地說是一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法，屬於合成革製造領域。
權利要求
1.《一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法》特徵在於包括如下步驟：
（1）在離型紙上塗覆水性面層漿料，烘乾成型後獲得水性面層；
（2）將聚醚型組合A料和聚醚型B料預聚體混合後通過PU低壓發泡機澆注於所述水性面層上，通過刮刀塗覆均勻後送入烘箱預反應獲得無溶劑中間層；所述無溶劑中間層為熱固型雙組份聚醚型無溶劑發泡聚氨酯樹脂；
（3）將預反應的無溶劑中間層貼合基布，然後送入烘箱交聯固化定型，收卷並熟化後剝離離型紙即可獲得合成革成品。
2.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於：所述水性面層漿料的配方按質量份數構成如下：
水性聚氨酯 | 90—100份 |
交聯劑 | 0—10份 |
水性增稠劑 | 0—5份 |
水性色漿 | 0—20份 |
流平助劑 | 0—1份 |
潤濕助劑 | 0—1份 |
耐磨助劑 | 0—1份 |
納米材料 | 0—10份 |
3.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於：所述水性聚氨酯為陰離子熱固型聚醚類水性聚氨酯樹脂，所述陰離子型聚醚類水性聚氨酯樹脂中的陰離子基團為羧酸根基團和/或磺酸根基團；所述交聯劑為多異氰酸酯交聯劑、環氧化合物、氮丙啶、聚碳化二亞胺、環氧矽烷、N-羥甲基化合物及多元胺中的一種或幾種；所述水性增稠劑為無機增稠劑、纖維素類增稠劑、聚丙烯酸酯類增稠劑、締合型聚氨酯增稠劑、締合型聚醚多元醇增稠劑中的一種或幾種；所述流平助劑為含親水基團的有機矽類流平劑、丙烯酸聚合物類流平劑中的一種或幾種；所述潤濕助劑為聚矽氧烷、聚醚聚矽氧烷共聚物、有機氟改性聚合物中的一種或幾種；所述耐磨助劑為超高分子量聚矽氧烷；所述納米材料為氣相二氧化矽。
4.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於：所述水性聚氨酯為陰離子熱固型聚醚樹脂水性樹脂7377；所述交聯劑為締合型聚氨酯增稠劑或/和締合型聚醚多元醇增稠劑；所述聚醚型組合A料為聚醚型組合料C72063/1C-A；所述聚醚型B料預聚體為聚醚型預聚體C34670/1C-B。
5.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於：步驟（1）中控制水性面層漿料的塗覆厚度為0-0.5毫米，烘乾溫度為50-150℃，烘乾時間為0-4分鐘。
6.根據權利要求2或5所述的製備方法，其特徵在於：步驟（1）中控制水性面層漿料的塗覆厚度為0.1-0.4毫米，烘乾溫度為60-130℃，烘乾時間為1-3分鐘。
7.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於：步驟（2）中聚醚型組合A料和聚醚型B料預聚體的質量比為2.5:1-1:2.5；通過刮刀塗覆控制混合漿料的塗覆厚度為0.05-1毫米；所述預反應的反應溫度為50-150℃，預反應時間為0-4分鐘。
8.根據權利要求2或7所述的製備方法，其特徵在於：步驟（2）中聚醚型組合A料和聚醚型B料預聚體的質量比為2.5:1-1:2.5；通過刮刀塗覆控制混合漿料的塗覆厚度為0.15-0.8毫米；所述預反應的反應溫度為80-130℃，預反應時間為1-3分鐘。
9.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於：步驟（3）中交聯固化定型的溫度為100-150℃，交聯固化定型的時間為4-10分鐘；熟化溫度為40-100℃，熟化時間為6-72小時。
10.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於：步驟（3）中交聯固化定型的溫度為110-140℃，交聯固化定型的時間為5-8分鐘；熟化溫度為40-80℃，熟化時間為12-72小時。
實施方式
- 實施例1
該實施例合成革包括水性面層與無溶劑中間層，所述水性面層樹脂為熱固型聚醚型水性聚氨酯樹脂，所述無溶劑中間層為熱固型雙組份聚醚型無溶劑發泡聚氨酯樹脂，所述雙組份料為聚醚型組合A料和聚醚型B料預聚體。該實施例中水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法，具體包括如下步驟：（1）水性面層的製備：在離型紙上塗覆水性面層漿料，控制水性面層漿料的塗覆厚度為0.2毫米，120℃烘乾3分鐘後固化成型，獲得水性面層；所述水性面層為熱固型聚醚類水性聚氨酯樹脂；所述水性面層漿料中各原料按質量份的配比為：
水性聚氨酯7377 | 95份 |
交聯劑UN-557 | 5份 |
水性增稠劑Borc小時iGelW44 | 3份 |
水性黑色漿TSELR01 | 5份 |
流平助劑BYK-346 | 0.6份 |
潤濕助劑TEGU245 | 0.8份 |
耐磨助劑DC-51 | 0.5份 |
納米材料HL-150 | 4份 |
（2）無溶劑中間層的製備：將聚醚型組合A料和聚醚型B料預聚體按質量比2:1混合，通過PU低壓發泡機澆注於水性面層上，並經過刮刀塗刮，刮刀塗刮間隙為0.4毫米，然後於130℃預反應2分鐘，獲得無溶劑中間層；所述無溶劑中間層為熱固型雙組份聚醚型無溶劑發泡聚氨酯樹脂；其中聚醚型組合A料為聚醚型組合料C72063/1C-A，聚醚型B料預聚體為聚醚型預聚體C34670/1C-B；（3）貼合基布：將無溶劑中間層貼合基布；（4）交聯固化、收卷：貼合基布後送入烘箱於140℃經8分鐘交聯固化定型，然後將其收卷；（5）熟化：將收卷後的成品革與離型紙送至熟化室於60℃熟化48小時；（6）離型紙剝離：將熟化後的紙、革進行離型紙剝離，獲得合成革成品。
- 實施例2
該實施例合成革包括水性面層與無溶劑中間層，所述水性面層樹脂為熱固型聚醚型水性聚氨酯樹脂，所述無溶劑中間層為熱固型雙組份聚醚型無溶劑發泡聚氨酯樹脂，所述雙組份料為聚醚型組合A料和聚醚型B料預聚體。該實施例中水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法，具體包括如下步驟：（1）水性面層的製備：在離型紙上塗覆水性面層漿料，控制水性面層漿料的塗覆厚度為0.4毫米，130℃烘乾3分鐘後固化成型，獲得水性面層；所述水性面層為熱固型聚醚類水性聚氨酯樹脂；所述水性面層漿料中各原料按質量份的配比為：
水性聚氨酯7377 | 90份 |
交聯劑UN-557 | 10份 |
水性增稠劑Borc小時iGelW44 | 2份 |
水性黑色漿TSELR01 | 8份 |
流平助劑BYK-346 | 0.8份 |
潤濕助劑TEGU245 | 0.5份 |
耐磨助劑DC-51 | 0.4份 |
納米材料HL-150 | 8份 |
（2）無溶劑中間層的製備：將聚醚型組合A料和聚醚型B料預聚體按質量比1.25:1混合，通過PU低壓發泡機澆注於水性面層上，並經過刮刀塗刮，刮刀塗刮間隙為0.6毫米，然後於130℃預反應3分鐘，獲得無溶劑中間層；所述無溶劑中間層為熱固型雙組份聚醚型無溶劑發泡聚氨酯樹脂；其中聚醚型組合A料為聚醚型組合料C72063/1C-A，聚醚型B料預聚體為聚醚型預聚體C34670/1C-B；（3）貼合基布：將無溶劑中間層貼合基布；（4）交聯固化、收卷：貼合基布後送入烘箱於120℃經8分鐘交聯固化定型，然後將其收卷；（5）熟化：將收卷後的成品革與離型紙送至熟化室於80℃熟化36小時；（6）離型紙剝離：將熟化後的紙、革進行離型紙剝離，獲得合成革成品。上述兩個實施例的相關特徵如下：
手感 | 花紋 | 肌膚乾 | 耐水解性能 | |
|---|---|---|---|---|
實施例1 | 柔軟 | 飽滿 | 強 | 5-10周 |
實施例2 | 柔軟 | 飽滿 | 強 | 5-10周 |
榮譽表彰
2021年8月16日，《一種水性/無溶劑複合型環保聚氨酯合成革的製備方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。
