一种石墨烯‑有机硅改性聚氨酯树脂合成革制造技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯‑有机硅改性聚氨酯树脂合成革，其成分由石墨烯‑有机硅改性聚氨酯树脂、氟改性醇酸树脂、丙二醇单丁醚、流平剂、增稠剂、起泡剂、填充剂、水性色浆、增塑剂、硬脂酸铵乳液、去离子水组成；其中，所述的石墨烯‑有机硅改性聚氨酯树脂由多异氰酸酯、多元醇、多元胺类扩链剂、低聚物多元醇、二羟甲基丙酸、有机硅、石墨烯、中和剂和去离子水通过反应制得；本发明专利技术制得合成革能有效防静电，特点是耐磨性好，交联密度高、耐化学性能好，无污染。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂合成革
本专利技术涉及一种合成革及纺织品技术，特别涉及一种石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂合成革的配方及工艺的技术，属于合成革和水性涂料

技术介绍
在我国，最早的人造革是40年代的上海漆布生产合作社生产的硝化纤维漆布，从此揭开了我国人造革发展的序幕。我国作为人造革合成革生产大国，在产量和总产值稳步增长的同时，面临的压力也越来越大，尤其对于出口，其对环保要求越来越苛刻，这对合成革生产企业提出了严峻考验。目前，人造革已经广泛应用于人们日常生活的服装、鞋帽手套、箱包、家居家具、文化体育、工农业以及交通运输的灯箱广告、棚盖、汽车等数千个品种中。我国生产的合成革分油性和水性二种，传统的溶剂型聚氨酯树脂大部分以有毒有害的二甲基甲酰胺、甲苯、丙酮、丁酮等有机溶剂作为分散介质，且这些溶剂目前还不能完全回收，不仅在产品端造成环境污染，而且在生产过程中严重危害员工身体健康。水性合成革主要是使用水性聚氨酯先在革基布上进行涂层，然后与含有氯化钙的水溶液中进行固化，在固化过程中会有一定的气体产生，这对贝斯的手感有一定的改善，但效果不佳。目前油性和水性合成革的一般都是贝斯贴膜再后处理，主要是因为贝斯的耐磨牢度不够，但合成革经过贴膜后会影响手感，且成本也会大幅增加，透气性差，这是此类产品最大的缺陷。同时水性聚氨酯人造革容易产生静电，这对后期工厂加工与消费带来一定的困扰。为了解决目前油性合成革对人体有害与对环境造成破坏的问题，本专利技术采用水性合成革，聚氨酯树脂能有效提高合成革的耐磨性，在水性聚氨酯中引入石墨烯，能有效改善合成革的静电效应。中国专利CN105926308A涉及一种石墨烯改性水性聚氨酯生产合成革的配方及工艺，此专利虽然也采用石墨烯改性水性聚氨酯，但其采用的是物理共混的方法，此方法容易造成石墨烯的共聚，无法有效的发挥石墨烯的特性，且其成本较高，本专利技术采用石墨烯、硅元素化学改性水性聚氨酯，这不仅能获得良好的耐磨性，还能提高合成革的光泽以及鲜艳度，这也能有效解决合成革产生静电问题。
技术实现思路
有机硅聚合物耐高低温性优异，耐紫外线、耐氧化降解，具有低表面能和很好的疏水性。由于普通的聚氨酯树脂结构中不含Si-O键，而有机硅分子中拥有Si-O高键能，其Si-O键的牢固程度要远高于C-C、C-O键。本专利技术在聚氨酯树脂中引入有机硅，用有机硅改性聚氨酯树脂可以改善其低温柔顺性、热稳定性、抗粘性、疏水性、耐老化和抗氧化稳定性等。经过有机硅改性的聚氨酯弹性体，不会因户外高、低温气候等环境改变而褪色、发硬、发软等现象，即使在强紫外线、臭氧、雨水及高温差等气候环境下依然能长期保持其鲜艳的色彩，外观结构特征恒久稳定不变，其耐磨性能满足长期高使用频率的需要。石墨经由强氧化剂氧化后可以制备成氧化石墨，氧化石墨片层含有大量的含氧极性基团，如羟基、羧基、环氧基等，具有较高的比表面积。石墨烯经过氧化，其π-π共轭结构遭到了破坏，分子间范德华力较石墨烯弱，片层容易剥离，因此氧化石墨烯很容易的在水溶液中充分剥离开，形成均一稳定的氧化石墨烯水溶液，这为石墨烯改性水性聚氨酯树脂提供了天然条件。本专利技术的目的旨在提供一种石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂的合成方法。本专利技术的另一目的旨在提供一种石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂及其一种耐磨性好、无污染、防静电及表面张力低的合成革。为了解决上面所述的技术问题，本专利技术采取以下技术方案：本专利技术涉及一种耐磨、防静电的水性合成革涂料，按重量百分比计，其组成为：石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂35.0～50.0份、氟改性醇酸树脂20.0～35.0份、丙二醇单丁醚3.0～8.0份、流平剂0.5～1.5份、增稠剂1.0～3.0份、起泡剂0.5～2.0份、填充剂3.0～8.0份、水性色浆0～5.0份、增塑剂8.0～12.0份、硬脂酸铵乳液2.0～6.0份、去离子水6.0～10.0份。所述的填料为碳酸钙、硅藻土、高岭土中的一种或几种任意比例的混合物。所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二丁酯、葵二酸二辛酯、环氧大豆油、乙酰柠檬酸三丁酯、环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯中的一种或几种任意比例的混合物。所述硬脂酸铵乳液包括组分：硬脂酸、氨水、十二烷基硫酸钠、水。本专利技术提出了一种石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂生产合成革的工艺，包括如下步骤：A、配制涂层液，将石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂、氟改性醇酸树脂、丙二醇单丁醚、流平剂、起泡剂、填充剂、水性色浆、增塑剂、硬脂酸铵乳液、去离子水按照配方比例放入容器，用搅拌机分散，搅拌均匀后过滤，加入适量增稠剂调节粘度；B、将配制好的涂层液通过智能动态泡沫发生器制成涂层泡沫体，再将涂层泡沫体涂到革基布上；C、涂敷完成后，将其放置于烘箱烘干，即得到石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂发泡贝斯。本专利技术所述的石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂，主要由多异氰酸酯、多元醇、多元胺类扩链剂、低聚物多元醇、二羟甲基丙酸、有机硅、二月桂酸二丁基锡、石墨烯、中和剂和去离子水组成。所述的石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂，其特征在于：按重量百分比计，其组成为：多异氰酸酯8.0～22.0份、多元醇2.0～7.0份、多元胺类扩链剂0.5～2.0份、低聚物多元醇4.0～12.0份、二羟甲基丙酸1.5～4.5份、有机硅1.0～5.0份、二月桂酸二丁基锡0.01～0.1份、石墨烯0.5～2.5份、丙酮4.0～10.0份、中和剂1.0～3.0份、去离子水48.0～68.0份。所述的多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、一缩二丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、三羟甲基丙烷、甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一种或几种的组合。所述的低聚物多元醇为分子量在1000～4000之间的聚四氢呋喃多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚环氧乙烷多元醇、聚醚二元醇、聚乙二醇、聚环氧丙烷多元醇中的一种或几种的组合。所述的石墨烯为羟基氧化石墨烯，由Hummers法、Staudemaier法、电化学法或Brodie法制备；进一步地，为Hummers法制备的氧化石墨烯。所述的有机硅单体为羟基封端的聚二甲基硅氧烷、羟烃基封端的聚二甲基硅氧烷和羟基聚醚封端的聚二甲基硅氧烷中的一种或几种的组合。所述的中和剂为三乙胺、氨水、二甲基乙醇胺中的一种或几种的组合。所述的多元胺类扩链剂为乙二胺、己二酸二肼、水合肼、N,N-二羟基(二异丙基)苯胺中的一种或几种的组合。所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯TDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、苯二亚甲基二异氰酸酯XDI、环己烷二亚甲基二异氰酸酯H6XDI、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯TMXDI中的一种或几种的组合。本专利技术制得的一种石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂，其特点是耐磨性好，防静电性能优良、交联密度高、耐腐蚀性能好。具体实施方式本专利技术结合以下实例对耐磨、防静电的石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂乳液的制备做进一步的描述。实施例1一种石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂，其制备工艺如下：a、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，按配方的重量百分比，依次加入丁二醇3.0份、三羟甲基丙烷1.5份、石墨烯1.5份、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯‑有机硅改性聚氨酯树脂合成革，其特征在于：按重量百分比计，其组成为：石墨烯‑有机硅改性聚氨酯树脂35.0～50.0份、氟改性醇酸树脂20.0～35.0份、丙二醇单丁醚3.0～8.0份、流平剂0.5～1.5份、增稠剂1.0～3.0份、起泡剂0.5～2.0份、填充剂3.0～8.0份、水性色浆0～5.0份、增塑剂8.0～12.0份、硬脂酸铵乳液2.0～6.0份、去离子水6.0～10.0份；其中一种石墨烯‑有机硅改性聚氨酯树脂生产合成革的工艺，包括如下步骤：a)配制涂层液，将石墨烯‑有机硅改性聚氨酯树脂、氟改性醇酸树脂、丙二醇单丁醚、流平剂、起泡剂、填充剂、水性色浆、增塑剂、硬脂酸铵乳液、去离子水按照配方比例放入容器，用搅拌机分散，搅拌均匀后过滤，加入适量增稠剂调节粘度；b)将配制好的涂层液通过智能动态泡沫发生器制成涂层泡沫体，再将涂层泡沫体涂到革基布上；c)涂敷完成后，将其放置于烘箱烘干，即得到石墨烯‑有机硅改性聚氨酯树脂发泡贝斯。其中，所述的石墨烯‑有机硅改性聚氨酯树脂，主要由多异氰酸酯、多元醇、多元胺类扩链剂、低聚物多元醇、二羟甲基丙酸、有机硅、二月桂酸二丁基锡、石墨烯、中和剂和去离子水组成。...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂合成革，其特征在于：按重量百分比计，其组成为：石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂35.0～50.0份、氟改性醇酸树脂20.0～35.0份、丙二醇单丁醚3.0～8.0份、流平剂0.5～1.5份、增稠剂1.0～3.0份、起泡剂0.5～2.0份、填充剂3.0～8.0份、水性色浆0～5.0份、增塑剂8.0～12.0份、硬脂酸铵乳液2.0～6.0份、去离子水6.0～10.0份；其中一种石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂生产合成革的工艺，包括如下步骤：a)配制涂层液，将石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂、氟改性醇酸树脂、丙二醇单丁醚、流平剂、起泡剂、填充剂、水性色浆、增塑剂、硬脂酸铵乳液、去离子水按照配方比例放入容器，用搅拌机分散，搅拌均匀后过滤，加入适量增稠剂调节粘度；b)将配制好的涂层液通过智能动态泡沫发生器制成涂层泡沫体，再将涂层泡沫体涂到革基布上；c)涂敷完成后，将其放置于烘箱烘干，即得到石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂发泡贝斯。其中，所述的石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂，主要由多异氰酸酯、多元醇、多元胺类扩链剂、低聚物多元醇、二羟甲基丙酸、有机硅、二月桂酸二丁基锡、石墨烯、中和剂和去离子水组成。2.一种如权利要求1所述的石墨烯-有机硅改性聚氨酯树脂，其特征在于：按重量百分比计，其组成为：多异氰酸酯8.0～22.0份、多元醇2.0～7.0份、多元胺类扩链剂0.5～2.0份、低聚物多元醇4.0～12.0份、二羟甲基丙酸1.5～4.5份、有机硅1.0～5.0份、二月桂酸二丁基锡0.01～0.1份、石墨烯0.5～2.5份、丙酮4.0～10.0份、中和剂1.0～3.0份、去离子水48.0～68.0份。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：康伦国，
申请(专利权)人：康伦国，
类型：发明
国别省市：广东,44