一種水性合成革表面處理劑及其製備方法與流程
2023-05-17 06:10:01
本發明涉及合成革加工技術領域，具體涉及一種水性合成革表面處理劑及其製備方法。
背景技術：
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合成革，是模擬天然革的組成和結構並可作為其代用材料的塑料製品。通常以經浸漬的無紡布為網狀層，微孔聚氨脂層作為粒面層製得。其正、反面都與皮革十分相似，並具有一定的透氣性，比普通人造革更接近天然革，廣泛用於製作鞋、靴、箱包和球類等。
要想達到理想的使用效果，在合成革的生產過程中，必須對合成革進行表面處理，賦予合成革表面光滑、柔軟的手感以及防水、防汙和耐磨的使用性能。目前，所使用的合成革表面處理劑一方面包含有機溶劑，經揮發後會嚴重影響工作環境和工作人員的身體健康；另一方面由於滲透性、流平性未達到理想使用狀態，因此在處理時需要進行二次上漿，才能達到上漿均勻的效果。
技術實現要素：
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本發明所要解決的技術問題在於提供一種環保性強、有利於提高合成革質感和使用性能且只需一次上漿即可達到均勻上漿效果的水性合成革表面處理劑及其製備方法。
本發明所要解決的技術問題採用以下的技術方案來實現：
一種水性合成革表面處理劑，由如下重量份數的原料製成：
水性矽酮樹脂70-80份、氫化松香季戊四醇酯5-10份、氯磺化聚乙烯4-8份、粉末丁腈橡膠3-6份、超細聚四氟乙烯粉末3-6份、三聚氰酸三烯丙酯2-4份、納米膠粉2-4份、C5石油樹脂2-4份、月桂醇聚氧乙烯醚2-4份、硫化豬油1-2份、雙丙酮丙烯醯胺1-2份、鯨蠟醇1-2份、茶籽粉0.5-1份、2-甲基咪唑0.5-1份、分子篩原粉0.5-1份、鈦酸酯偶聯劑0.3-0.5份、水150-200份。
所述水性矽酮樹脂由矽酮樹脂改性而成，其改性方法為：向15-20份矽酮樹脂中加入3-5份松節油、2-3份陽離子聚丙烯醯胺和0.5-1份聚二甲基二烯丙基氯化銨，充分混合後於微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，再加入1-2份氫化蓖麻油、0.5-1份聚苯乙烯磺酸鈉和0.5-1份N-甲基二乙醇胺，混合均勻後繼續微波處理5min，微波處理結束後立即轉入0-5℃環境中密封靜置3h，然後加熱至125-130℃保溫混合15min，向所得混合物中加入60-80份0-5℃冷水，充分混合後靜置1h，隨後加熱至回流狀態保溫混合30min，並自然冷卻至室溫，最後送入噴霧乾燥機中，乾燥所得顆粒即為水性矽酮樹脂。
矽酮樹脂經過上述改性製得水性矽酮樹脂，以便用水作為溶劑製備水性處理劑，避免使用有機溶劑溶解和促溶矽酮樹脂存在的有機溶劑揮發後汙染環境和危害人體健康的問題。
所述納米膠粉由如下重量份數的原料製成：聚氯乙烯糊樹脂4-8份、聚乳酸3-6份、微晶纖維素2-4份、粉煤灰2-4份、聚丙烯酸鈉1-2份、環氧大豆油1-2份、硬脂酸醯胺1-2份、納米鋅粉0.5-1份、氯化羥鋁0.5-1份、偏苯三酸酐0.3-0.5份，其製備方法為：向聚氯乙烯糊樹脂中加入聚乳酸和環氧大豆油，充分混合後於微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，室溫靜置1h後再次微波處理5min，再加入微晶纖維素、聚丙烯酸鈉、硬脂酸醯胺和偏苯三酸酐，混合均勻後繼續微波處理5min，然後立即轉入-5-0℃環境中冷凍靜置3h，隨後加入粉煤灰、納米鋅粉和氯化羥鋁，並加熱至115-120℃保溫混合15min，所得混合物轉入納米研磨機中研磨，即得納米膠粉。
所制納米膠粉中同時具有親水和親油基團，因此與原料中的高分子聚合物和水均能很好地共混，從而促進原料在水中的均勻分散。
一種水性合成革表面處理劑的製備方法，包括如下步驟：
(1)向氫化松香季戊四醇酯中加入超細聚四氟乙烯粉末和納米膠粉，並加熱至115-120℃保溫混合15min，靜置1h後再次加熱至115-120℃保溫混合15min，然後趁熱加入鯨蠟醇和分子篩原粉，混合均勻，即得物料I；
(2)向氯磺化聚乙烯中加入粉末丁腈橡膠、三聚氰酸三烯丙酯和C5石油樹脂，並加熱至120-125℃保溫混合15min，然後以10-15℃/min的速度冷卻降溫，待溫度降至35-40℃後保溫靜置30min，再加熱至120-125℃保溫混合15min，即得物料II；
(3)向水中加入月桂醇聚氧乙烯醚、茶籽粉和鈦酸酯偶聯劑，並加熱至回流狀態保溫混合10min，再加入硫化豬油、雙丙酮丙烯醯胺和2-甲基咪唑，繼續回流保溫混合5min，然後加入水性矽酮樹脂，混合均勻，即得物料III；
(4)向物料III中加入物料I和物料II，充分混合後於0-5℃環境中密封靜置3h，最後加熱至回流狀態保溫混合30min，即得水性合成革表面處理劑。
本發明的有益效果是：本發明以水性矽酮樹脂為主要原料，輔以多種助劑製得水性合成革表面處理劑，環保性強，避免使用有機溶劑存在的汙染環境和危害人體健康問題；並且所制表面處理劑只需一次上漿即可均勻滲透到合成革的膠層，避免傳統二次上漿工藝存在的增加成本和延長生產周期的問題；同時該處理劑能增強經其處理後合成革的使用性能，降低表面摩擦係數，提高透氣透溼性、抗刮傷性和潑水防汙性，增加柔軟、蠟滑手感，從而提高處理後合成革的質量。
具體實施方式：
為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。
實施例1
(1)向5份氫化松香季戊四醇酯中加入3份超細聚四氟乙烯粉末和2份納米膠粉，並加熱至115-120℃保溫混合15min，靜置1h後再次加熱至115-120℃保溫混合15min，然後趁熱加入1份鯨蠟醇和0.5份分子篩原粉，混合均勻，即得物料I；
(2)向4份氯磺化聚乙烯中加入3份粉末丁腈橡膠、2份三聚氰酸三烯丙酯和2份C5石油樹脂，並加熱至120-125℃保溫混合15min，然後以10-15℃/min的速度冷卻降溫，待溫度降至35-40℃後保溫靜置30min，再加熱至120-125℃保溫混合15min，即得物料II；
(3)向200份水中加入2份月桂醇聚氧乙烯醚、0.5份茶籽粉和0.3份鈦酸酯偶聯劑，並加熱至回流狀態保溫混合10min，再加入1份硫化豬油、1份雙丙酮丙烯醯胺和0.5份2-甲基咪唑，繼續回流保溫混合5min，然後加入70份水性矽酮樹脂，混合均勻，即得物料III；
(4)向物料III中加入物料I和物料II，充分混合後於0-5℃環境中密封靜置3h，最後加熱至回流狀態保溫混合30min，即得水性合成革表面處理劑。
水性矽酮樹脂的製備：向20份矽酮樹脂中加入3份松節油、2份陽離子聚丙烯醯胺和0.5份聚二甲基二烯丙基氯化銨，充分混合後於微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，再加入1份氫化蓖麻油、0.5份聚苯乙烯磺酸鈉和0.5份N-甲基二乙醇胺，混合均勻後繼續微波處理5min，微波處理結束後立即轉入0-5℃環境中密封靜置3h，然後加熱至125-130℃保溫混合15min，向所得混合物中加入80份0-5℃冷水，充分混合後靜置1h，隨後加熱至回流狀態保溫混合30min，並自然冷卻至室溫，最後送入噴霧乾燥機中，乾燥所得顆粒即為水性矽酮樹脂。
納米膠粉的製備：向5份聚氯乙烯糊樹脂中加入4份聚乳酸和1份環氧大豆油，充分混合後於微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，室溫靜置1h後再次微波處理5min，再加入2份微晶纖維素、1份聚丙烯酸鈉、1份硬脂酸醯胺和0.5份偏苯三酸酐，混合均勻後繼續微波處理5min，然後立即轉入-5-0℃環境中冷凍靜置3h，隨後加入2份粉煤灰、0.5份納米鋅粉和0.5份氯化羥鋁，並加熱至115-120℃保溫混合15min，所得混合物轉入納米研磨機中研磨，即得納米膠粉。
實施例2
(1)向8份氫化松香季戊四醇酯中加入3份超細聚四氟乙烯粉末和2份納米膠粉，並加熱至115-120℃保溫混合15min，靜置1h後再次加熱至115-120℃保溫混合15min，然後趁熱加入1份鯨蠟醇和0.5份分子篩原粉，混合均勻，即得物料I；
(2)向5份氯磺化聚乙烯中加入3份粉末丁腈橡膠、2份三聚氰酸三烯丙酯和2份C5石油樹脂，並加熱至120-125℃保溫混合15min，然後以10-15℃/min的速度冷卻降溫，待溫度降至35-40℃後保溫靜置30min，再加熱至120-125℃保溫混合15min，即得物料II；
(3)向200份水中加入3份月桂醇聚氧乙烯醚、0.5份茶籽粉和0.3份鈦酸酯偶聯劑，並加熱至回流狀態保溫混合10min，再加入1份硫化豬油、1份雙丙酮丙烯醯胺和0.5份2-甲基咪唑，繼續回流保溫混合5min，然後加入80份水性矽酮樹脂，混合均勻，即得物料III；
(4)向物料III中加入物料I和物料II，充分混合後於0-5℃環境中密封靜置3h，最後加熱至回流狀態保溫混合30min，即得水性合成革表面處理劑。
水性矽酮樹脂的製備：向20份矽酮樹脂中加入5份松節油、2份陽離子聚丙烯醯胺和0.5份聚二甲基二烯丙基氯化銨，充分混合後於微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，再加入1份氫化蓖麻油、0.5份聚苯乙烯磺酸鈉和0.5份N-甲基二乙醇胺，混合均勻後繼續微波處理5min，微波處理結束後立即轉入0-5℃環境中密封靜置3h，然後加熱至125-130℃保溫混合15min，向所得混合物中加入80份0-5℃冷水，充分混合後靜置1h，隨後加熱至回流狀態保溫混合30min，並自然冷卻至室溫，最後送入噴霧乾燥機中，乾燥所得顆粒即為水性矽酮樹脂。
納米膠粉的製備：向6份聚氯乙烯糊樹脂中加入3份聚乳酸和1份環氧大豆油，充分混合後於微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，室溫靜置1h後再次微波處理5min，再加入2份微晶纖維素、2份聚丙烯酸鈉、1份硬脂酸醯胺和0.5份偏苯三酸酐，混合均勻後繼續微波處理5min，然後立即轉入-5-0℃環境中冷凍靜置3h，隨後加入2份粉煤灰、0.5份納米鋅粉和0.5份氯化羥鋁，並加熱至115-120℃保溫混合15min，所得混合物轉入納米研磨機中研磨，即得納米膠粉。
實施例3
將實施例1和實施例2所制表面處理劑經一次上漿處理合成革，顯示上漿均勻，並對經處理後的合成革進行性能測試，結果如表1所示。
表1經表面處理劑處理後合成革的性能測試結果
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。