本發(fā)明涉及合成革制造領(lǐng)域，具體涉及一種水性PU合成革半成品及其漿料的制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)PU合成革半成品（或稱BASE/貝斯）的生產(chǎn)主要采用所謂的濕法加工方式，使用溶劑型聚氨酯為主要載體原料，并且在生產(chǎn)過程中都需要大量使用二甲基甲酰胺（DMF）作為稀釋劑，不但造成污染環(huán)境、危害生產(chǎn)工人的健康、生產(chǎn)過程不安全，而且成品中會有較多的溶劑殘留，對使用者也有一定的危害。
水性聚氨酯合成革以水為分散介質(zhì)，無毒無害，生產(chǎn)過程不使用任何有機(jī)溶劑，對環(huán)境沒有污染、對人無傷害、生產(chǎn)過程安全性高，成品中也無任何有害物質(zhì)殘留，是溶劑型產(chǎn)品的理想替代品，是合成革行業(yè)的發(fā)展方向。
水性聚氨酯合成革品質(zhì)的好壞，很大程度上取決于水性聚氨酯半成品的質(zhì)量，中國專利申請?zhí)枮椤?01110260990.9”，專利名稱為“一種水性聚氨酯合成革貝斯的制備方法”缺陷有1、用氯化鈉溶液處理基布不僅增加成本也無必要；2、普通烘箱烘干，會造成革表面出現(xiàn)裂紋；3、其漿料中含有部分水性丙烯酸樹脂，非真正意義上的水性聚氨酯樹脂；4、漿料發(fā)泡后還要再進(jìn)行30分鐘的攪拌，造成工藝復(fù)雜等。中國專利申請?zhí)枮椤?01210331044.3”，專利名稱為“水性聚氨酯合成革貝斯的制備方法”缺陷有1、用氯化鈣等溶液處理基布不僅增加成本也無必要；2、普通烘箱烘干，會造成革表面出現(xiàn)裂紋；3、其漿料中含有部分水性丙烯酸樹脂，非真正意義上的水性聚氨酯樹脂。因此造成多年水性聚氨酯合成革的發(fā)展進(jìn)展相當(dāng)緩慢。中國專利申請?zhí)枮椤?01010607207.7”，專利名稱為“一種水性聚氨酯合成革貝斯的制造方法”，提供了一種水性聚氨酯合成革貝斯的制備方法，該方法提供的漿料中雖然不含有水性丙烯酸樹脂，但此方法生產(chǎn)出來的產(chǎn)品存在以下缺陷： 1、底布浸漬水性聚氨酯漿料后再進(jìn)行表面涂覆水性聚氨酯漿料，不僅工藝復(fù)雜，而且相當(dāng)增加成本；2、普通烘箱烘干，會造成革表面出現(xiàn)裂紋，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于，提供一種水性PU合成革半成品及其漿料的制備方法，以克服產(chǎn)品表面平整度低、生產(chǎn)成本高等問題。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種水性PU合成革半成品及其漿料的制備方法，包括如下步驟：
步驟一、將基布用清水浸濕透；
步驟二、軋除基布中的水分；
步驟三、將基布表面軋光，再用燙平輥把基布燙平；
步驟四、將發(fā)泡好的漿料涂覆在步驟三處理好的基布上；
步驟五、將涂覆好的基布將涂覆好的基布以8-18m/h的速度進(jìn)入烘箱進(jìn)行干燥，烘箱內(nèi)溫度沿著由前向后的順序逐漸增加，前段溫度范圍為70℃-90℃，后段溫度范圍為100℃-140℃，布料經(jīng)過烘箱的時候由傳動鏈傳送，基布干燥后進(jìn)行壓平、檢驗(yàn)收卷；
步驟四中所述漿料的制備步驟如下：
步驟A、制備水性聚氨酯漿料
取水性聚氨酯樹脂100質(zhì)量份，填料10-20質(zhì)量份，水性穩(wěn)泡劑0.5-2質(zhì)量份，水性色漿1-3質(zhì)量份，水1-10質(zhì)量份配制成乳白色均一粘稠液體待用；
步驟B、對步驟A制備好的水性聚氨酯漿料進(jìn)行機(jī)械發(fā)泡，攪拌速度為100-200轉(zhuǎn)/分鐘，所得漿料粘度控制為1000-5000mPa.S。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案為：
步驟四將漿料涂覆在基布上時的涂布厚度為0.20-0.60mm。
所述烘箱出風(fēng)口與布料之間設(shè)有設(shè)有擋風(fēng)板，出風(fēng)口吹出的熱風(fēng)的風(fēng)向?yàn)樗椒较蚧蛘叽迪蜻h(yuǎn)離布料的一側(cè)。
本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)方案為：
所述水性聚氨酯樹脂的制備步驟為：
步驟1：制備羥基聚醚封端的烷基聚硅氧烷中間體
取丙烯醇聚氧乙烯醚、雙硅氫基封端的甲基長鏈烷基聚二甲基硅氧烷和鉑金speier催化劑置入反應(yīng)釜中攪拌升溫至80～160℃反應(yīng)3～5h, 得羥基聚醚封端的長鏈烷聚硅氧烷中間體；丙烯醇聚氧乙烯醚和雙硅氫基封端的甲基長鏈烷基聚二甲基硅氧烷物質(zhì)的量的比為1:0.5，鉑金speier催化劑投料量占體系總質(zhì)量的10-20ppm；
步驟2：制備長鏈烷基聚硅氧烷改性水性PU樹脂預(yù)聚體
取150質(zhì)量份的羥基聚醚封端的長鏈烷聚硅氧烷中間體、290質(zhì)量份的PTMG2000、120質(zhì)量份的TDI、10質(zhì)量份的乙二醇、50質(zhì)量份的二羥甲基丙酸（DMPA）和0.4質(zhì)量份有機(jī)鉍催化劑, 80～90℃下反應(yīng)至預(yù)聚體粘度增為8000～10000mPa.S時,添加50質(zhì)量份的丙酮，80～90℃下保持丙酮回流反應(yīng)3小時,冷卻到50℃以下，加入38質(zhì)量份的三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)0.5-1小時，得長鏈烷基聚硅氧烷改性水性PU樹脂預(yù)聚體；
步驟3：長鏈烷基聚硅氧烷改性水性PU樹脂擴(kuò)鏈反應(yīng)
將500長鏈烷基聚硅氧烷改性水性PU樹脂預(yù)聚體流加入攪拌速度為1000～1500轉(zhuǎn)/分的1300質(zhì)量份的純水中，加入10質(zhì)量份的擴(kuò)鏈劑，進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)4-6小時，得長鏈烷基聚硅氧烷改性水性PU樹脂；所述擴(kuò)鏈劑為乙二胺或聯(lián)肼；
步驟4：脫除丙酮
長鏈烷基聚硅氧烷改性水性PU樹脂在50～60℃、10～30KPa下減壓蒸餾脫除丙酮，添加純水使得到的長鏈烷基聚硅氧烷改性水性PU樹脂固含量為30-35%。
本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)方案為：
所述水性PU樹脂的制備方法步驟1中丙烯醇聚氧乙烯醚的分子式為CH2=CH-CH2O(C2H4O)nH，其中n為8-12的整數(shù)；
雙硅氫基封端的甲基長鏈烷基聚二甲基硅氧烷的分子式為H-Si（CH3）2-O-[ Si（CH3）2]a-[ Si（CH3）（CmH2m+1）O]b-（CH3）2 Si-H，其中m為10-20的整數(shù)，a為5-20的整數(shù)，b為5-10的整數(shù)；
羥基聚醚封端的長鏈烷聚硅氧烷中間體的分子式為H(OH4C2)nOH6C3-Si（CH3）2-O-[ Si（CH3）2]a-[ Si（CH3）（CmH2m+1）O]b-（CH3）2 Si- C3 H6O(C2 H4O)nH，其中m為10-20的整數(shù)，n為8-12的整數(shù)，a為5-20的整數(shù)，b為5-10的整數(shù)。
本發(fā)明的有益效果為：
1、本發(fā)明采用分段干燥的工藝，烘箱內(nèi)溫度沿著由前向后的順序逐漸增加，避免了因?yàn)闇囟韧蝗簧叨巩a(chǎn)品表面出現(xiàn)裂痕、部分水性物質(zhì)殘留在圖層中難以除去的問題；同時干燥所用的烘箱內(nèi)的出風(fēng)口的風(fēng)向不直接吹向布料，保證涂層快速干燥的同時避免未凝固的涂層在風(fēng)力作用下產(chǎn)生凹凸不平的現(xiàn)象。
2、本發(fā)明使用的涂覆漿料配方中沒有使用傳統(tǒng)的起泡劑、增稠劑和交聯(lián)劑，在這種情況下漿料的粘度可達(dá)到1000-5000，發(fā)泡率可達(dá)到0.5-4倍，均優(yōu)于市售涂覆漿料。
附圖說明：
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
水性PU樹脂的制備
步驟1：制備羥基聚醚封端的烷基聚硅氧烷中間體
在2000ml四口玻璃反應(yīng)釜中，加入1mol分子式為CH2=CH-CH2O(C2H4O)nH的丙烯醇聚氧乙烯醚，其中n為8-12的整數(shù)，0.5mol分子式為H-Si（CH3）2-O-[ Si（CH3）2]a-[ Si（CH3）（CmH2m+1）O]b-（CH3）2 Si-H 的雙硅氫基封端的甲基長鏈烷基聚二甲基硅氧烷，其中m為10-20的整數(shù)，a為5-20的整數(shù)，b為5-10的整數(shù)，開動攪拌并加入占體系總質(zhì)量的10-20ppm的鉑金speier催化劑攪拌升溫至80～160℃反應(yīng)3～5h,得分子式為H(OH4C2)nOH6C3-Si（CH3）2-O-[ Si（CH3）2]a-[ Si（CH3）（CmH2m+1）O]b-（CH3）2 Si- C3 H6O(C2 H4O)nH的羥基聚醚封端的長鏈烷聚硅氧烷中間體，其中m為10-20的整數(shù)，n為8-12的整數(shù)，a為5-20的整數(shù)，b為5-10的整數(shù)。
步驟2：制備長鏈烷基聚硅氧烷改性水性聚氨酯樹脂預(yù)聚體
在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝器的500ml玻璃聚合反應(yīng)瓶中加入150質(zhì)量份上述步驟1的羥基聚醚封端的長鏈烷聚硅氧烷中間體,290質(zhì)量份的PTMG2000, 120質(zhì)量份的TDI, 10質(zhì)量份的乙二醇, 50質(zhì)量份的二羥甲基丙酸（DMPA）,0.4質(zhì)量份有機(jī)鉍催化劑,常溫混合攪拌均勻，逐步加熱升溫到80～90℃，隨著反應(yīng)的進(jìn)行粘度逐步增加，預(yù)聚體粘度增至8000～10000mPa.S時,添加50g丙酮，保持丙酮回流溫度反應(yīng)3小時,取樣檢測異氰酸根含量合格后停止加熱,將反應(yīng)體系冷卻到50℃以下，加入38g三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)0.5-1小時，得長鏈烷基聚硅氧烷改性水性聚氨酯樹脂預(yù)聚體。
步驟3：長鏈烷基聚硅氧烷改性水性聚氨酯樹脂擴(kuò)鏈反應(yīng)
將上述步驟2的長鏈烷基聚硅氧烷改性水性聚氨酯樹脂預(yù)聚體，緩慢流加入高速攪拌（1000～1500轉(zhuǎn)/分）下的1300質(zhì)量份的純水中，然后加入10質(zhì)量份的乙二胺或聯(lián)肼等后擴(kuò)鏈劑，進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)4-6小時。
步驟4：脫除丙酮
在具有冷凝回收裝置的2000ml減壓蒸餾釜中，加入1500g上述步驟4制備的長鏈烷基聚硅氧烷改性水性聚氨酯樹脂,加熱至50～60℃后在真空度10～30KPa下減壓蒸餾脫除丙酮，并適當(dāng)補(bǔ)充純水，即得固體份為30-35%的長鏈烷基聚硅氧烷改性水性聚氨酯樹脂。
實(shí)施列2
步驟一、將基布用清水浸濕透；
步驟二、軋除基布中的水分；
步驟三、將基布表面軋光，再用燙平輥把基布燙平；
步驟A、制備水性聚氨酯漿料
取水性聚氨酯樹脂100質(zhì)量份，填料10質(zhì)量份，水性穩(wěn)泡劑0.5質(zhì)量份，水性色漿1質(zhì)量份，水1質(zhì)量份配制成乳白色均一粘稠液體待用；
步驟B、對步驟A制備好的水性聚氨酯漿料進(jìn)行機(jī)械發(fā)泡，攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，所得漿料粘度控制為1000mPa.S。
步驟四、將發(fā)泡好的漿料涂覆在步驟三處理好的基布上，涂布厚度為0.60mm；
步驟五、將涂覆好的基布以18m/h的速度進(jìn)入烘箱進(jìn)行干燥，烘箱內(nèi)溫度沿著由前向后的順序逐漸增加，前段溫度范圍為70℃-90℃，后段溫度范圍為100℃-140℃，布料經(jīng)過烘箱的時候由傳動鏈傳送，基布干燥后進(jìn)行壓平、檢驗(yàn)收卷。
實(shí)施列3
步驟一、將基布用清水浸濕透；
步驟二、軋除基布中的水分；
步驟三、將基布表面軋光，再用燙平輥把基布燙平；
步驟A、制備水性聚氨酯漿料
取水性聚氨酯樹脂100質(zhì)量份，填料15質(zhì)量份，水性穩(wěn)泡劑1.2質(zhì)量份，水性色漿2質(zhì)量份，水5質(zhì)量份配制成乳白色均一粘稠液體待用；
步驟B、對步驟A制備好的水性聚氨酯漿料進(jìn)行機(jī)械發(fā)泡，攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分鐘，所得漿料粘度控制為5000mPa.S。
步驟四、將發(fā)泡好的漿料涂覆在步驟三處理好的基布上，涂布厚度為0.20mm；
步驟五、將涂覆好的基布以8m/h的速度進(jìn)入烘箱進(jìn)行干燥，烘箱內(nèi)溫度沿著由前向后的順序逐漸增加，前段溫度范圍為70℃-90℃，后段溫度范圍為100℃-140℃，布料經(jīng)過烘箱的時候由傳動鏈傳送，基布干燥后進(jìn)行壓平、檢驗(yàn)收卷。
實(shí)施列4
步驟一、將基布用清水浸濕透；
步驟二、軋除基布中的水分；
步驟三、將基布表面軋光，再用燙平輥把基布燙平；
步驟A、制備水性聚氨酯漿料
取水性聚氨酯樹脂100質(zhì)量份，填料20質(zhì)量份，水性穩(wěn)泡劑2質(zhì)量份，水性色漿3質(zhì)量份，水10質(zhì)量份配制成乳白色均一粘稠液體待用；
步驟B、對步驟A制備好的水性聚氨酯漿料進(jìn)行機(jī)械發(fā)泡，攪拌速度為150轉(zhuǎn)/分鐘，所得漿料粘度控制為2500mPa.S。
步驟四、將發(fā)泡好的漿料涂覆在步驟三處理好的基布上，涂布厚度為0.40mm；
步驟五、將涂覆好的基布以12m/h的速度進(jìn)入烘箱進(jìn)行干燥，烘箱內(nèi)溫度沿著由前向后的順序逐漸增加，前段溫度范圍為70℃-90℃，后段溫度范圍為100℃-140℃，布料經(jīng)過烘箱的時候由傳動鏈傳送，基布干燥后進(jìn)行壓平、檢驗(yàn)收卷。