一种PU合成革的干法制备方法技术

本发明专利技术涉及仿生材料领域，公开了一种PU合成革的干法制备方法，采用活性剂双层吸附增强分子间的吸引力，抑制溶剂的挥发，在涂膜成型后促使活性剂失活，溶剂瞬间蒸发冷凝，回收得到液态溶剂，溶剂残留率低至0.15‑0.20%，聚合物分子相互扩散，聚氨酯中含有的‑NCO基团不断反应固化，形成致密的涂层膜，固化成膜性好，抗拉强度和断裂伸长率分别达到50‑55MPa，280‑290%，解决了现有干法制备PU合成革的最大问题，对低能耗、无污染的环境友好型生态革具有积极的推广价值。

A dry preparation method of PU synthetic leather

The invention relates to the field of biomimetic materials, and discloses a dry preparation method of PU synthetic leather, which uses double-layer adsorption of activator to enhance intermolecular attraction, inhibit volatilization of solvent, promote inactivation of activator after film forming, instantaneous evaporation and condensation of solvent, and recover liquid solvent. The residual rate of solvent is as low as 0.15 0.20%. Polymer molecules diffuse with each other, NCO groups in polyurethane react and solidify continuously, forming a compact coating film, which has good solidification and good tensile strength and elongation at break reach 50 55MPa and 280 290, respectively. It solves the biggest problem of PU synthetic leather prepared by dry method, and is environmentally friendly to low energy consumption and no pollution. Ecological leather has positive promotional value.

【技术实现步骤摘要】
一种PU合成革的干法制备方法
本专利技术属于仿生材料研发
，具体涉及一种PU合成革的干法制备方法。
技术介绍
天然皮革由于具有优良的天然特性被人们广泛用于生产日用品和工业品，但随着世界人口的增长，人类对皮革的需求倍增，数量有限的天然皮革早已不能满足人们这种需求。为解决这一矛盾，科学家们几十年前即开始研究开发人造革、合成皮革，以弥补天然皮革的不足。50多年的研究历史过程就是人造革、合成革向天然皮革挑战的过程。合成革行业作为具有广阔发展前景的新兴产业，越来越受到投资者的青睐。随着科技发展与进步，超声波技术、电子技术、微波和高压技术等高新技术都将广泛应用与到合成革领域。另外，人们对低碳环保重视程度正日益加深，合成革行业将更加注重清洁生产，逐步向生态合成革方向发展。随着市场需求的日益升温，供需缺口正在不断加大，我国合成革行业正迎来前所未有的发展机遇。PU合成革(聚氨酯合成革)PU合成革背面是布基(或针织布基)，用燃烧易融化，具有许多pvc合成革所不能比拟的优点，是代替天然皮革较为理想的材料。PU合成革的生产方法可分为干法、湿法和凝聚徐复法三种，其中干法制备生产效率高，干法聚氨酯合成革具有膜层致密、力学强度高、粘接牢固、耗水少等优点，但是会产生溶剂利用率差的问题，干法聚氨酯浆料是在应用中，通过加热将聚氨酯浆料中的溶剂(主要是甲苯、丁酮)蒸发掉，回收困难，从而造成大量环境污染，并增加了生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种PU合成革的干法制备方法，采用活性剂双层吸附增强分子间的吸引力，抑制溶剂的挥发，在涂膜成型后促使活性剂失活，溶剂瞬间蒸发冷凝，回收得到液态溶剂。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种PU合成革的干法制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份计准备以下原料：溶剂型聚氨酯400-450份、活性剂3.0-3.2份、轻质碳酸钙0.8-1.0份、白炭黑0.4-0.6份、氢氧化钾0.3-0.4份、聚氨酯表面活性剂0.2-0.3份、助剂0.8-1.0份；（2）将上述原料在10-15℃下混合搅拌，在15-20分钟内转速由300-350转/分钟均匀增大至600-650转/分钟，搅拌40-50分钟后加入活性剂，得到的溶剂型聚氨酯树脂浆料对基布进行涂刮贴合，涂刮次数为3-4次，每次间隔15-18秒，稳定3-5分钟后，喷涂一层酸雾，使基布表面PH值在2.4-2.6范围，浸润30-40秒后在45-50℃下干燥固化，得到PU合成革半成品进行进一步加工，并回收液态溶剂；所述活性剂的制备方法为：将八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅醚、二聚甘油按照摩尔比为1.3-1.5:0.6-0.7：1.1-1.2的比例混合，加入到反应釜中，在氮气氛围下加热升温至80-90℃，搅拌反应2.0-2.5小时，反应结束后降温至25-30℃，向得到的反应粘稠液体中加入质量分数占35-45%的二甲基甲酰胺，在1100-1200转/分钟下快速混合搅拌20-30分钟，即得所述活性剂。作为对上述方案的进一步描述，所述溶剂型聚氨酯溶剂含量为45-50%。作为对上述方案的进一步描述，所述溶剂型聚氨酯在制备前对原材料进行低温干燥脱水处理，低温处理温度为5-10℃，反应中采用钯催化剂诱导聚合反应，并添加质量分数为0.010-0.015%的碳酸钠和质量分数为0.04-0.06%的沸石粉。作为对上述方案的进一步描述，所述溶剂中各成分含量按照百分比计为：甲苯占4-5%、二甲苯占6-8%、丙酮占20-25%、丁酮占30-35%、剩余为乙酸乙酯。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述轻质碳酸钙、白炭黑粒径大小在450-500目之间。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述酸雾是盐酸液，浓度为15-20摩尔/升。作为对上述方案的进一步描述，所述沸石粉粒径大小在320-350目之间。本专利技术在制备溶剂型聚氨酯时，采用低温干燥处理脱水，并采用钯催化剂诱导聚合反应，添加碳酸钠和沸石粉促使反应中产生的热量被吸收转化，提高了聚氨酯的溶解性，降低了溶剂的使用量，并能够防止溶剂的挥发，使制备中溶剂得到百分之百利用；添加的活性剂是由八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅醚、二聚甘油反应得到的具有极佳疏水剂的可降解有机硅产品，在二甲基甲酰胺的混溶下，临界胶束浓度得到大幅提高，所产生的双层吸附增强了分子间的吸引力，能够抑制溶剂的挥发，在涂膜成型后使用酸雾分解聚合结构，促使活性剂失活，溶剂瞬间蒸发冷凝，回收得到液态溶剂。本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了解决现有的PU合成革干法制备中溶剂回收困难的问题，本专利技术提供了一种PU合成革的干法制备方法，制备得到的溶剂型聚氨酯树脂浆料表面张力低，润湿性好，涂刮到基布上后能很均匀地分布在面料表面，薄膜表面连续性好，平整度高，提高了涂膜的抗拉强度，采用活性剂双层吸附增强分子间的吸引力，抑制溶剂的挥发，在涂膜成型后促使活性剂失活，溶剂瞬间蒸发冷凝，回收得到液态溶剂，溶剂残留率低至0.15-0.20%，聚合物分子相互扩散，聚氨酯中含有的-NCO基团不断反应固化，形成致密的涂层膜，固化成膜性好，抗拉强度和断裂伸长率分别达到50-55MPa，280-290%，解决了现有干法制备PU合成革的最大问题，对低能耗、无污染的环境友好型生态革具有积极的推广价值。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术所提供的技术方案。实施例1一种PU合成革的干法制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份计准备以下原料：溶剂型聚氨酯400份、活性剂3.0份、轻质碳酸钙0.8份、白炭黑0.4份、氢氧化钾0.3份、有机硅表面活性剂0.2份、助剂0.8份；（2）将上述原料在10℃下混合搅拌，在15分钟内转速由300转/分钟均匀增大至600转/分钟，搅拌40分钟后加入活性剂，得到的溶剂型聚氨酯树脂浆料对基布进行涂刮贴合，涂刮次数为3次，每次间隔15秒，稳定3分钟后，喷涂一层酸雾，使基布表面PH值在2.4-2.6范围，浸润30秒后在45℃下干燥固化，得到PU合成革半成品进行进一步加工，并回收液态溶剂；所述活性剂的制备方法为：将八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅醚、二聚甘油按照摩尔比为1.3:0.6：1.1的比例混合，加入到反应釜中，在氮气氛围下加热升温至80℃，搅拌反应2.0小时，反应结束后降温至25℃，向得到的反应粘稠液体中加入质量分数占35%的二甲基甲酰胺，在1100转/分钟下快速混合搅拌20分钟，即得所述活性剂。作为对上述方案的进一步描述，所述溶剂型聚氨酯溶剂含量为45%。作为对上述方案的进一步描述，所述溶剂型聚氨酯在制备前对原材料进行低温干燥脱水处理，低温处理温度为5℃，反应中采用钯催化剂诱导聚合反应，并添加质量分数为0.010%的碳酸钠和质量分数为0.04%的沸石粉。作为对上述方案的进一步描述，所述溶剂中各成分含量按照百分比计为：甲苯占4%、二甲苯占6%、丙酮占20%、丁酮占30%、剩余为乙酸乙酯。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述轻质碳酸钙、白炭黑粒径大小在450-500目之间。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述酸雾是盐酸液，浓度为15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PU合成革的干法制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照重量份计准备以下原料：溶剂型聚氨酯400‑450份、活性剂3.0‑3.2份、轻质碳酸钙0.8‑1.0份、白炭黑0.4‑0.6份、氢氧化钾0.3‑0.4份、有机硅表面活性剂0.2‑0.3份、助剂0.8‑1.0份；（2）将上述原料在10‑15℃下混合搅拌，在15‑20分钟内转速由300‑350转/分钟均匀增大至600‑650转/分钟，搅拌40‑50分钟后加入活性剂，得到的溶剂型聚氨酯树脂浆料对基布进行涂刮贴合，涂刮次数为3‑4次，每次间隔15‑18秒，稳定3‑5分钟后，喷涂一层酸雾，使基布表面PH值在2.4‑2.6范围，浸润30‑40秒后在45‑50℃下干燥固化，得到PU合成革半成品进行进一步加工，并回收液态溶剂；所述活性剂的制备方法为： 将八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅醚、二聚甘油按照摩尔比为1.3‑1.5:0.6‑0.7：1.1‑1.2的比例混合，加入到反应釜中，在氮气氛围下加热升温至80‑90℃，搅拌反应2.0‑2.5小时，反应结束后降温至25‑30℃，向得到的反应粘稠液体中加入质量分数占35‑45%的二甲基甲酰胺，在1100‑1200转/分钟下快速混合搅拌20‑30分钟，即得所述活性剂。...

【技术特征摘要】
1.一种PU合成革的干法制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照重量份计准备以下原料：溶剂型聚氨酯400-450份、活性剂3.0-3.2份、轻质碳酸钙0.8-1.0份、白炭黑0.4-0.6份、氢氧化钾0.3-0.4份、有机硅表面活性剂0.2-0.3份、助剂0.8-1.0份；（2）将上述原料在10-15℃下混合搅拌，在15-20分钟内转速由300-350转/分钟均匀增大至600-650转/分钟，搅拌40-50分钟后加入活性剂，得到的溶剂型聚氨酯树脂浆料对基布进行涂刮贴合，涂刮次数为3-4次，每次间隔15-18秒，稳定3-5分钟后，喷涂一层酸雾，使基布表面PH值在2.4-2.6范围，浸润30-40秒后在45-50℃下干燥固化，得到PU合成革半成品进行进一步加工，并回收液态溶剂；所述活性剂的制备方法为：将八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅醚、二聚甘油按照摩尔比为1.3-1.5:0.6-0.7：1.1-1.2的比例混合，加入到反应釜中，在氮气氛围下加热升温至80-90℃，搅拌反应2.0-2.5小时，反应结束后降温至25-30℃，向得到的反应粘稠液体中加入质量分数占35-45%的二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志，
申请(专利权)人：刘志，
类型：发明
国别省市：安徽,34