專(zhuān)利名稱(chēng)：一種合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于合成革技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料及其的制備方法。
背景技術(shù)：
合成革是模擬天然皮革的組織結(jié)構(gòu)和使用性能，并可作為天然皮革代用品的復(fù)合材料。通常以無(wú)紡布模擬網(wǎng)狀層，以微孔聚氨酯涂層模擬粒面層，所得到的合成革正、反面都與皮革十分相似，并具有一定的透氣性，比普通人造革更接近天然皮革，廣泛用于制作鞋、靴、箱包和球類(lèi)等。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示:2011年人造革合成革規(guī)模以上企業(yè)(新的劃分標(biāo)準(zhǔn):年銷(xiāo)售收入2000萬(wàn)以上企業(yè))495家，產(chǎn)量241萬(wàn)噸，增長(zhǎng)9.57% ;工業(yè)生產(chǎn)總值925.35億元，增長(zhǎng)29.55% ;利稅69.85億元，增長(zhǎng)32.12% ;利潤(rùn)總額47.86億元，增長(zhǎng)36.15%?？傮w來(lái)看，在大的經(jīng)濟(jì)環(huán)境復(fù)蘇的情況下，我國(guó)聚氨酯合成革展現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。目前，聚氨酯合成革的生產(chǎn)主要采用溶劑型的生產(chǎn)系統(tǒng)，其中發(fā)泡涂層采用濕法凝固工藝，其基本工藝流程:在非織造布上刮涂溶劑型聚氨酯，然后濕法凝固，并水洗干燥。采用這種方法得到發(fā)泡的聚氨酯涂層存在著以下重大的技術(shù)問(wèn)題:其一，將溶劑型聚氨酯(PU)漿料，利用刮涂機(jī)或滾涂機(jī)涂布在非織造布的表面，然后進(jìn)入“h2o-dmf (二甲基甲酰胺)”凝固浴，使PU凝固而形成具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜。這種工藝中采用了 N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)做溶劑，加工過(guò)程會(huì)造成DMF的溶劑污染。其二，水并不能完全的置換聚氨酯中的DMF,會(huì)引起產(chǎn)品的DMF殘留問(wèn)題，最終造成產(chǎn)品安全問(wèn)題。而這種產(chǎn)品安全問(wèn)題，會(huì)在眾多的技術(shù)壁壘和貿(mào)易壁壘中，限制產(chǎn)品進(jìn)入高檔市場(chǎng)。為了解決以上問(wèn)題，采用水性聚氨酯`樹(shù)脂，通過(guò)物理機(jī)械發(fā)泡的方法制造發(fā)泡涂層是目前合成革生產(chǎn)中重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的技術(shù)之一。但是這種技術(shù)單純的采用水性聚氨酯樹(shù)脂作為成膜物質(zhì)，存在以下問(wèn)題。其一，用于發(fā)泡涂層的水性聚氨酯為高固含量水性聚氨酯，合成時(shí)異氰酸酯單體大多采用異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)，導(dǎo)致最終成本較高，難以實(shí)施工業(yè)化生產(chǎn)；其二，單獨(dú)用水性聚氨酯發(fā)泡漿料，發(fā)泡涂層在干燥時(shí)容易開(kāi)裂，生產(chǎn)難以控制；其三，單獨(dú)采用水性聚氨酯作為成膜物質(zhì)，體現(xiàn)的性能比較單一，難以得到性能各異的發(fā)泡涂層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料及其制備方法，解決了目前溶劑型聚氨酯合成革濕法工藝中成本較高、產(chǎn)品安全、發(fā)泡涂層在干燥時(shí)容易開(kāi)裂以及性能單一的問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括20^40份固含量大于45%的水性聚氨酯樹(shù)脂、10^20份固含量大于45%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、15 30份固含量大于45%的水性丙烯酸樹(shù)脂、1(Γ20份固含量大于45%的丁苯膠乳、0.5^2份的十二烷基硫酸鈉、0.5^2份的月桂酸二乙醇酰胺、0.5^2份的癸基葡萄糖苷、
0.5 2份的皂角甙、0.1 0.5份的2，2，4-三甲基-1, 3-戊二醇單異丁酸酯、0.1 0.5份的苯甲醇、0.Γ0.5份的乙二醇單丁醚。所述的水性聚氨酯樹(shù)脂采用工業(yè)級(jí)的水性聚氨酯樹(shù)脂。所述的水性聚氨酯樹(shù)脂包括聚氨酯樹(shù)脂乳液、聚氨酯樹(shù)脂水分散體、聚氨酯樹(shù)脂水溶液中的一種或多種的混合物。所述的水性丙烯酸樹(shù)脂采用工業(yè)級(jí)的水性丙烯酸樹(shù)脂。所述的水性丙烯酸樹(shù)脂包括丙烯酸樹(shù)脂乳液、丙烯酸樹(shù)脂水分散體、丙烯酸樹(shù)脂水溶液中的一種或多種的混合物。本發(fā)明的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料的制備方法包括以下步驟:I)按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將2(Γ40份固含量大于45%的水性聚氨酯樹(shù)脂、10 20份固含量大于45%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、15^30份固含量大于45%的水性丙烯酸樹(shù)脂、10^20份固含量大于45%的丁苯膠乳、0.5 2份的十二烷基硫酸鈉、0.5 2份的月桂酸二乙醇酰胺、
0.5^2份的癸基葡萄糖苷、0.5^2份的皂角甙、0.Γ0.5份的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、0.Γ0.5份的苯甲醇、0.Γ0.5份的乙二醇單丁醚混合，形成糊狀漿料；

2)將糊狀漿料攪拌發(fā)泡，即得到合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料。所述的步驟I)中的混合是在攪拌釜中進(jìn)行的。所述的步驟2)中攪拌 發(fā)泡采用間歇式或連續(xù)式的發(fā)泡設(shè)備。本發(fā)明采用共混改性的方法，將四種水性樹(shù)脂、四種發(fā)泡劑和三種助成膜劑共混，并通過(guò)間歇式或連續(xù)式的發(fā)泡設(shè)備進(jìn)行物理機(jī)械發(fā)泡，得到水性復(fù)合發(fā)泡漿料。將本發(fā)明制得的水性復(fù)合發(fā)泡漿料采用刮涂的方式涂布在基材上，通過(guò)干燥形成發(fā)泡涂層，得到的發(fā)泡涂層可以用于合成革的生產(chǎn)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):其一，本發(fā)明的水性復(fù)合發(fā)泡漿料中包括以下四種水性樹(shù)脂:水性聚氨酯樹(shù)脂、苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、水性丙烯酸樹(shù)脂和丁苯膠乳。這些水性樹(shù)脂價(jià)格低廉，成本較低；同時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)四種水性樹(shù)脂的配方比例，可以得到性能各異的發(fā)泡涂層，從而生產(chǎn)出各種性能的合成革。而且，本發(fā)明沒(méi)有采用DMF作為溶劑，解決了目前溶劑型聚氨酯合成革濕法工藝中存在的DMF溶劑污染和DMF溶劑殘留所引起的產(chǎn)品安全問(wèn)題。其二，本發(fā)明的水性復(fù)合發(fā)泡漿料中含有十二烷基硫酸鈉、月桂酸二乙醇酰胺、癸基葡萄糖苷、皂角甙這四種發(fā)泡劑，通過(guò)將這些發(fā)泡劑的合理配伍，可以得到泡沫非常細(xì)膩而穩(wěn)定的水性復(fù)合發(fā)泡漿料，使用本發(fā)明的水性復(fù)合發(fā)泡漿料制得的發(fā)泡涂層在干燥時(shí)不易開(kāi)裂，生產(chǎn)容易控制。其三，本發(fā)明的水性復(fù)合發(fā)泡漿料中含有2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、苯甲醇、乙二醇單丁醚這三種助成膜劑，這些成膜劑能夠有效地降低復(fù)合樹(shù)脂的最低成膜溫度(MFFT)，提高多種水性樹(shù)脂的相容性，促進(jìn)良好成膜。


圖1是本發(fā)明制備的水性復(fù)合發(fā)泡漿料涂布在基材上干燥后所形成的發(fā)泡涂層表面結(jié)構(gòu)的微孔形態(tài)SEM照片；
圖2是本發(fā)明制備的水性復(fù)合發(fā)泡漿料涂布在基材上干燥后所形成的發(fā)泡涂層截面結(jié)構(gòu)的微孔結(jié)構(gòu)SEM照片。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:本實(shí)施例的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括25份固含量為50%的工業(yè)級(jí)聚氨酯樹(shù)脂乳液、10份固含量為60%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、30份固含量為50%的工業(yè)級(jí)丙烯酸樹(shù)脂水分散體、10份固含量為50%的丁苯膠乳、0.5份的十二烷基硫酸鈉、I份的月桂酸二乙醇酰胺、2份的癸基葡萄糖苷、0.5份的皂角甙、0.2份的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、0.2份的苯甲醇、0.1份的乙二醇單丁醚。該合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料的制備方法包括以下步驟:I)將固含量為50%的工業(yè)級(jí)聚氨酯樹(shù)脂乳液、固含量為60%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、固含量為50%的工業(yè)級(jí)丙烯酸樹(shù)脂水分散體、固含量為50%的丁苯膠乳、十二烷基硫酸鈉、月桂酸二乙醇酰胺、癸基葡萄糖苷、皂角甙、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、苯甲醇、乙二醇單丁醚在攪拌釜中混合，形成糊狀漿料；2)采用間歇式發(fā)泡設(shè)備將糊狀漿料攪拌發(fā)泡，即得到合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料。實(shí)施例2:本實(shí)施例的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括40份固含量為60%的工業(yè)級(jí)聚氨酯樹(shù)脂水溶液、12份固含量為50%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、18份固含量為70%的工業(yè)級(jí)丙烯酸樹(shù)脂乳液、14份固含量為60%的丁苯膠乳、1.2份的十二烷基硫酸鈉、0.5份的月桂酸二乙醇酰胺、1.5份的癸基葡萄糖苷、I份的皂角甙、0.5份的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、0.1份的`苯甲醇、0.3份的乙二醇單丁醚。該合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料的制備方法包括以下步驟:I)將固含量為60%的工業(yè)級(jí)聚氨酯樹(shù)脂水溶液、固含量為50%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、固含量為70%的工業(yè)級(jí)丙烯酸樹(shù)脂乳液、固含量為60%的丁苯膠乳、十二烷基硫酸鈉、月桂酸二乙醇酰胺、癸基葡萄糖苷、皂角甙、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、苯甲醇、乙二醇單丁醚在攪拌釜中混合，形成糊狀漿料；2)采用連續(xù)式發(fā)泡設(shè)備將糊狀漿料攪拌發(fā)泡，即得到合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料。實(shí)施例3:本實(shí)施例的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括20份固含量為75%的工業(yè)級(jí)聚氨酯樹(shù)脂水分散體、20份固含量為65%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、15份固含量為60%的工業(yè)級(jí)丙烯酸樹(shù)脂水溶液、20份固含量為70%的丁苯膠乳、2份的十二烷基硫酸鈉、1.8份的月桂酸二乙醇酰胺、0.5份的癸基葡萄糖苷、2份的皂角甙、0.1份的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、0.4份的苯甲醇、0.3份的乙二醇單丁醚。該合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料的制備方法包括以下步驟:I)將固含量為75%的工業(yè)級(jí)聚氨酯樹(shù)脂水分散體、固含量為65%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、固含量為60%的工業(yè)級(jí)丙烯酸樹(shù)脂水溶液、固含量為70%的丁苯膠乳、十二烷基硫酸鈉、月桂酸二乙醇酰胺、癸基葡萄糖苷、皂角甙、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、苯甲醇、乙二醇單丁醚在攪拌釜中混合，形成糊狀漿料；2)采用間歇式發(fā)泡設(shè)備將糊狀漿料攪拌發(fā)泡，即得到合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料。實(shí)施例4:本實(shí)施例的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括10份固含量為60%的工業(yè)級(jí)聚氨酯樹(shù)脂水分散體、20份固含量為60%的工業(yè)級(jí)聚氨酯樹(shù)脂乳液、15份固含量為70%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、15份固含量為60%的工業(yè)級(jí)丙烯酸樹(shù)脂水溶液、18份固含量為50%的丁苯膠乳、I份的十二烷基硫酸鈉、2份的月桂酸二乙醇酰胺、I份的癸基葡萄糖苷、1.5份的皂角甙、0.4份的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、0.5份的苯甲醇、
0.5份的乙二醇單丁醚。該合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料的制備方法包括以下步驟:I)將固含量為60%的工業(yè)級(jí)聚氨酯樹(shù)脂水分散體、固含量為60%的工業(yè)級(jí)聚氨酯樹(shù)脂乳液、固含量為70%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、固含量為60%的工業(yè)級(jí)丙烯酸樹(shù)脂水溶液、固含量為50%的丁苯膠乳、十二烷基硫酸鈉、月桂酸二乙醇酰胺、癸基葡萄糖苷、皂角甙、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、苯甲醇、乙二醇單丁醚在攪拌釜中混合，形成糊狀漿料；2)采用間歇式發(fā)泡設(shè)備將糊狀漿料攪拌發(fā)泡，即得到合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料。實(shí)施例5:本實(shí)施例的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括20份固含量為75%的工業(yè)級(jí)聚氨酯樹(shù)脂水分散體、20份固含量為65%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、10份固含量為50%的工業(yè)級(jí)丙烯酸樹(shù)脂乳液、5份固含量為50%的工業(yè)級(jí)丙烯酸樹(shù)脂水分散體、20份固含量為70%的丁苯膠乳、2份的十二烷基硫酸鈉、1.8份的月桂酸二乙醇酰胺、0.5份的癸基葡萄糖苷、2份的皂角甙、0.1份的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、0.4份的苯甲醇、0.3份的乙二醇單丁醚。該合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料的制備方法包括以下步驟:I)將固含量為75%的工業(yè)級(jí)聚氨酯樹(shù)脂水分散體、固含量為65%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、固含量為50%的工業(yè)級(jí)丙烯酸樹(shù)脂水溶液、固含量為70%的丁苯膠乳、十二烷基硫酸鈉、月桂酸二乙醇酰胺、癸基葡萄糖苷、皂角甙、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、苯甲醇、乙二醇單丁醚在攪拌釜中混合，形成糊狀漿料；2)采用間歇式發(fā)泡設(shè)備將糊狀漿料攪拌發(fā)泡，即得到合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料。將本發(fā)明制得的水性復(fù)合發(fā)泡漿料通過(guò)刮涂的方式涂布在離型紙、紡織布或非織造布上，然后在65 85°C干燥，形成發(fā)泡涂層，用于合成革的生產(chǎn)。在干燥過(guò)程中直到發(fā)泡涂層完全干透，干燥時(shí)間取決于發(fā)泡涂層的厚度。由圖1和圖2可以看出，采用本發(fā)明制備的水性復(fù)合發(fā)泡漿料得到的發(fā)泡涂層具有貫通的微孔結(jié)構(gòu)，該發(fā)泡涂 層的性能采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，具體如表I所示:表I發(fā)泡涂層的性能
權(quán)利要求
1.一種合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料，其特征在于:按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括2(Γ40份固含量大于45%的水性聚氨酯樹(shù)脂、1(Γ20份固含量大于45%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、15^30份固含量大于45%的水性丙烯酸樹(shù)脂、1(Γ20份固含量大于45%的丁苯膠乳、0.5^2份的十二烷基硫酸鈉、0.5^2份的月桂酸二乙醇酰胺、0.5^2份的癸基葡萄糖苷、0.5^2份的皂角甙、0.1、.5份的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、0.1、.5份的苯甲醇、0.1 0.5份的乙二醇單丁醚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料，其特征在于:所述的水性聚氨酯樹(shù)脂采用工業(yè)級(jí)的水性聚氨酯樹(shù)脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料，其特征在于:所述的水性聚氨酯樹(shù)脂包括聚氨酯樹(shù)脂乳液、聚氨酯樹(shù)脂水分散體、聚氨酯樹(shù)脂水溶液中的一種或多種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料，其特征在于:所述的水性丙烯酸樹(shù)脂采用工業(yè)級(jí)的水性丙烯酸樹(shù)脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料，其特征在于:所述的水性丙烯酸樹(shù)脂包括丙烯酸樹(shù)脂乳液、丙烯酸樹(shù)脂水分散體、丙烯酸樹(shù)脂水溶液中的一種或多種的混合物。
6.一種合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: O按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將2(Γ40份固含量大于45%的水性聚氨酯樹(shù)脂、1(Γ20份固含量大于45%的苯乙烯-丙烯酸酯樹(shù)脂乳液、15 30份固含量大于45%的水性丙烯酸樹(shù)脂、10 20份固含量大于45%的丁苯膠乳、0.5 2份的十二烷基硫酸鈉、0.5 2份的月桂酸二乙醇酰胺、0.5^2份的癸基葡萄糖苷、0.5^2份的皂角甙、0.Γ0.5份的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、0.Γ0.5份的 苯甲醇、0.Γ0.5份的乙二醇單丁醚混合，形成糊狀漿料； 2)將糊狀漿料攪拌發(fā)泡，即得到合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料的制備方法，其特征在于:所述的步驟I)中的混合是在攪拌釜中進(jìn)行的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料的制備方法，其特征在于:所述的步驟2)中攪拌發(fā)泡采用間歇式或連續(xù)式的發(fā)泡設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種合成革用水性復(fù)合發(fā)泡漿料及其制備方法，本發(fā)明將四種水性樹(shù)脂、四種發(fā)泡劑和三種助成膜劑共混，并通過(guò)間歇式或連續(xù)式的發(fā)泡設(shè)備進(jìn)行物理機(jī)械發(fā)泡，即制得水性復(fù)合發(fā)泡漿料。本發(fā)明制備的水性復(fù)合發(fā)泡漿料成本低廉，而且通過(guò)調(diào)節(jié)四種水性樹(shù)脂的配方比例，可生產(chǎn)出性能各異的合成革。本發(fā)明的水性復(fù)合發(fā)泡漿料不僅能夠解決溶劑型生產(chǎn)系統(tǒng)中DMF的溶劑污染和產(chǎn)品安全問(wèn)題，而且水性復(fù)合發(fā)泡漿料制得的發(fā)泡涂層在干燥時(shí)不易開(kāi)裂，生產(chǎn)容易；三種助成膜劑能夠有效地降低復(fù)合樹(shù)脂的最低成膜溫度，提高多種水性樹(shù)脂的相容性，促進(jìn)良好成膜。
文檔編號(hào)D06N3/14GK103073984SQ20131002796
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者馬興元, 胡雪麗, 吳澤 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)