关于如何研制水性聚氨酯皮革涂饰剂的若干问题一

关键词：水性聚氨酯皮革涂饰剂

摘要：水性聚氨酯是以水为分散介质的二元胶体体系,与溶剂型聚氨酯相比,具有无毒、不易燃烧、不污染环境等优点。

关于如何研制水性聚氨酯皮革涂饰剂的若干问题

水性聚氨酯是以水为分散介质的二元胶体体系,与溶剂型聚氨酯相比,具有无毒、不易燃烧、不污染环境等优点。近年来,随着环境法规的完善和人们环保意识的增 强,促进了水性聚氨酯的发展。涂饰是皮革制造过程中的一个重要环节,涂饰可增加皮革的美观和耐用性能,提高皮革档次,增加花色品种和扩大使用范围。水性聚 氨酯涂饰剂以水为溶剂,水性聚氨酯皮革光亮剂可使成革表面光亮平滑、耐水、耐摩擦、耐寒、耐曲折、耐有机溶剂,是目前国内使用较多的一种高档光亮剂。目前 水性聚氨酯皮革光亮剂多以聚碳酸酯等为多元醇原料,聚碳酸酯机械性能、耐热性、抗击性都很好,成膜后亮度极为理想,但价格昂贵。本文以聚酯和聚醚混合使 用,通过加入适量的交联剂,能够制得胶膜亮度理想、耐水性能良好的皮革光亮剂。

1水性聚氨酯的合成

1.1主要原料

异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),工业级,进口分装;聚氧化丙烯二醇(PPG-240)(Mn=4000,南京钟山化工,工业品,在100℃真空脱水2h 后使用);聚己二酸一缩二乙二醇酯(PDA,进口,工业品);二羟甲基丙酸(DMPA),工业级,广州市汇采涂料化学品有限公司;二丁基锡二月桂酸酯,化 学纯,中国医药集团上海化学试剂公司;1,6-己二醇,进口;三羟甲基丙烷(TMP化学纯,天津市博迪化工有限公司);丙酮(AC),上海东懿化学试剂公 司;三乙胺(TEA),化学纯,中国医药集团上海化学试剂公司;异佛尔酮二胺(IPDA),化学纯,上海圣宇化工公司。

1.2合成过程

原料预处理:低聚物多元醇PPG-240、PDA在120℃真空干燥箱中脱水4h;二羟甲基丙酸在使用前干燥;三乙胺、丙酮使用前用4A分子筛浸泡两星期。

合成工艺:在干燥氮气保护下,将真空脱水后的低聚物多元醇、IPDI按计量加入三口烧瓶中,混合均匀后升温至90℃左右反应1h,再加入适量DMPA并加 几滴催化剂,90℃左右反应1h,最后加入扩链剂,85℃反应至—NCO含量不再变化,降温至45℃出料。将预聚体用三乙胺中和,加水进行高速剪切乳化, 然后加入IPDA扩链剂进行扩链1h得到乳液。

1.3膜性能测定

1.3.1膜的制备

将制得的乳液倒在玻璃板上,水平放置,室温下风干,取出成膜,再放入烘箱中于80℃下烘4~5h,取出放于干燥器中自然冷却,备用。

1.3.2拉伸强度和断裂伸长率测定

将成膜物制成哑铃状试条,在XLW智能电子拉力试验机(济南兰光)上测试拉伸强度及伸长率,拉伸速度为200mm/min.

1.3.3红外测试分析

采用Nexus-870型FT-IR全反射红外光谱仪(美国Nicolet仪器公司),测试水性聚氨酯胶膜的结构。

1.3.4热力学性能测试

使用METZSCHDSC200PC差示扫描量热仪,将水性聚氨酯薄膜以10℃/min的速度升温至100℃,恒温2min,以消除热历史,然后用液氮快速冷却至-50℃,再以10℃/min的速度加热至150℃。

1.3.5耐介质性能测试

将干燥的膜试样称重之后分别置于水和体积分数为50%的乙醇溶液中,浸泡24h后取出,用滤纸吸去表面液体后称重,按照下式计算吸水率及吸乙醇率:

吸水(乙醇)率(%)=(m-m′)/m′×100%

式中m′、m分别为膜试样浸泡前、后的质量。

1.3.6光泽度及手感

光泽度按GB/T9754-1988中规定进行60°角测定。