本发明专利技术公开了一种用溶液浇铸法后整理技术制备合成革功能性涂层的方法，将共混溶液与所得改性纳米二氧化钛、石墨烯改性水性聚氨酯浆料、高分散二氧化硅‑不饱和聚酯涂料混合均匀，得到涂层溶液；采用溶液浇铸法将涂层溶液倾倒在合成革表面，真空干燥挥发溶剂，制成薄膜，熔融处理，再进行培养及退火处理，在合成革表面制得功能性涂层。以三乙胺为催化剂，用硅烷偶联剂KH550对纳米二氧化钛进行改性，加入改性纳米二氧化钛可提高涂层溶液的抗静电性，提高合成革的透气性和透水汽性，明显改善合成革的耐磨、耐折性。
【技术实现步骤摘要】
一种用溶液浇铸法后整理技术制备合成革功能性涂层的方法
本专利技术属于人造革领域，具体涉及一种用溶液浇铸法后整理技术制备合成革功能性涂层的方法。
技术介绍
以纺织织物为底基，聚氨酯为涂层的合成革已有多年的发展历史，广泛应用于人们生活中的各个方面。以溶剂型聚氨酯为主要原料生产的传统聚氨酯合成革，存在有机溶剂挥发和污染的问题。采用环保水性和功能化改性材料制备高性能多功能涂层是现阶段合成革行业重点发展的高新技术。水性聚氨酯以水为介质，具有无毒、绿色环保的优势，但其存在着力学性能差、耐磨性差、不耐水解等问题。作为碳纳米材料领域的新星，石墨烯具有优异的力学性能和电学性能，可用于改善聚氨酯基体的力学性能、热稳定性、导电性能等，因此石墨烯改性水性聚氨酯成为科研工作者的研究热点，也是国家和行业可持续发展的需求。不饱和聚酯树脂是使用最为广泛的热固性树脂之一，具有低成本、低密度、高耐腐蚀性及优良的加工性能等优点。其在使用过程中常需要添加填料进行改性，利用无机粒子改性不饱和聚酯树脂常存在分散性和相容性差的问题。高分子材料的功能化是其未来的发展方向，对先进制造等高新
的发展起着重要的推动作用。合成革作为高分子材料的重要分支，在国民经济的各个领域有着广阔的需求市场，近年来正向导电、阻尼以及电致变色等功能化高端市场发展。研究合成革表面具有铁电、介电和热释电等性能的功能性涂层，对发展及拓宽功能性合成革的应用领域具有重要的理论和实际意义。目前，在加工性能好且具有铁电和介电性高分子涂层材料中，聚偏氟乙烯占据重要的地位，其分子链构造特殊，兼具通用树脂和氟树脂的性质外，还有优异的铁电和热释电等性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种用溶液浇铸法后整理技术制备合成革功能性涂层的方法，依照该方法制作的合成革具有优异的抗静电性、耐磨性、耐折性和透气性、透水汽性以及介电性能。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种用溶液浇铸法后整理技术制备合成革功能性涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）改性纳米二氧化钛：将3-4份纳米二氧化钛粉体在90-110℃下真空干燥20-25h，按质量比1:7-8加入丙酮，超声分散30-40min，在氮气保护下加入0.1-0.2份KH550和0.1-0.2份三乙胺，机械搅拌1-2h后，回流改性2-3h，过滤、用无水乙醇洗涤萃取3-5次后，在80-85℃下真空干燥1-2h，机械研磨得改性纳米二氧化钛；（2）石墨烯改性水性聚氨酯：向石墨烯分散液中加入90-100份水性聚氨酯、0.5-2份增稠剂、1-2份发泡剂、5-7份碳酸钙，充分搅拌均匀，制得石墨烯改性水性聚氨酯浆料；（3）高分散二氧化硅-不饱和聚酯涂料的制备：向30-40份不饱和聚酯树脂中加入4-6份高分散二氧化硅消光粉，高剪切混合乳化分散5-10min，静置3-5min，加入0.3-0.4份促进剂搅拌均匀，再加入0.4-0.6份引发剂搅拌均匀，制得高分散二氧化硅-不饱和聚酯涂料；（4）合成革功能性涂层的制备：将共混溶液与（1）中所得改性纳米二氧化钛、（2）中所得石墨烯改性水性聚氨酯浆料、（3）中所得高分散二氧化硅-不饱和聚酯涂料混合均匀，得到涂层溶液；采用溶液浇铸法将涂层溶液倾倒在合成革表面，真空干燥挥发溶剂，制成薄膜涂层，在190-200℃下熔融处理10-15min，再于130-158℃下进行培养及退火处理1-2h，在合成革表面制得功能性涂层。进一步的，步骤（2）中石墨烯的分散：向0.5-1份分散助剂聚乙烯吡咯烷酮中加入去离子水，搅拌溶解，制成浓度为1-2mg/mL的分散剂溶液，加入1-2份石墨烯，超声分散50-60min，制得浓度为0.5-1mg/mL的石墨烯分散液。进一步的，步骤（3）中促进剂为环烷酸钴，引发剂为过氧化甲乙酮。进一步的，步骤（4）中利用溶液共混法制备共混溶液：将50-90份聚偏氟乙烯、10-50份聚己二酸丁二醇酯混合，再加入1-1.8份离子液体熔融盐[BMIM]PF6共混，加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺，搅拌溶解，制得浓度为4-6mg/mL的共混溶液。本专利技术相比现有技术具有以下优点：（1）以三乙胺为催化剂，用硅烷偶联剂KH550对纳米二氧化钛进行改性，加入改性纳米二氧化钛可提高涂层溶液的抗静电性，提高合成革的透气性和透水汽性，明显改善合成革的耐磨、耐折性。（2）以聚乙烯吡咯烷酮为分散助剂配制稳定的石墨烯水溶液，采用溶液共混的方法制备石墨烯改性水性聚氨酯浆料，石墨烯可均匀分散在水性聚氨酯中，复合膜拉伸强度、断裂伸长率得到了提高，石墨烯的添加可以改善水性聚氨酯的力学性能和电学性能，提高涂层的耐磨性。（3）采用乳化方式将高分散二氧化硅消光粉均匀分散在不饱和聚酯树脂中，制备低增粘消光涂料，能对涂膜材料起到较好的消光效果，抗粘连性为5级。（4）利用溶液共混法制备聚偏氟乙烯-聚己二酸丁二醇酯-离子液体熔融盐[BMIM]PF6共混溶液，复合体系中的聚己二酸丁二醇酯能够促进聚偏氟乙烯晶体形成更加稳定的结构，聚己二酸丁二醇酯的加入，能够增强复合材料的铁电性，提高矫顽场和最大极化强度，有利于增加复合材料作为存储器的开关比；离子液体可改善合成革的亲水性和介电性能。具体实施方式实施例1一种用溶液浇铸法后整理技术制备合成革功能性涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）改性纳米二氧化钛：将3份纳米二氧化钛粉体在90-110℃下真空干燥20h，按质量比1:7加入丙酮，超声分散30min，在氮气保护下加入0.1份KH550和0.1份三乙胺，机械搅拌1h后，回流改性2h，过滤、用无水乙醇洗涤萃取3次后，在80-85℃下真空干燥1h，机械研磨得改性纳米二氧化钛；（2）石墨烯改性水性聚氨酯：向石墨烯分散液中加入90份水性聚氨酯、0.5份增稠剂、1份发泡剂、5份碳酸钙，充分搅拌均匀，制得石墨烯改性水性聚氨酯浆料；（3）高分散二氧化硅-不饱和聚酯涂料的制备：向30份不饱和聚酯树脂中加入4份高分散二氧化硅消光粉，高剪切混合乳化分散5min，静置3min，加入0.3份促进剂搅拌均匀，再加入0.4份引发剂搅拌均匀，制得高分散二氧化硅-不饱和聚酯涂料；（4）合成革功能性涂层的制备：将共混溶液与（1）中所得改性纳米二氧化钛、（2）中所得石墨烯改性水性聚氨酯浆料、（3）中所得高分散二氧化硅-不饱和聚酯涂料混合均匀，得到涂层溶液；采用溶液浇铸法将涂层溶液倾倒在合成革表面，真空干燥挥发溶剂，制成薄膜涂层，在190-200℃下熔融处理10min，再于130-158℃下进行培养及退火处理1h，在合成革表面制得功能性涂层。进一步的，步骤（2）中石墨烯的分散：向0.5份分散助剂聚乙烯吡咯烷酮中加入去离子水，搅拌溶解，制成浓度为1mg/mL的分散剂溶液，加入1份石墨烯，超声分散50min，制得浓度为0.5mg/mL的石墨烯分散液。进一步的，步骤（3）中促进剂为环烷酸钴，引发剂为过氧化甲乙酮。进一步的，步骤（4）中利用溶液共混法制备共混溶液：将50份聚偏氟乙烯、10份聚己二酸丁二醇酯混合，再加入1份离子液体熔融盐[BMIM]PF6共混，加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺，搅拌溶解，制得浓度为4mg/mL的共混溶液。实施例2一种用溶液浇铸法后整理技术制备合成革功能性涂层的方法，其特征在于，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用溶液浇铸法后整理技术制备合成革功能性涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）改性纳米二氧化钛：将3‑4份纳米二氧化钛粉体在90‑110℃下真空干燥20‑25h，按质量比1:7‑8加入丙酮，超声分散30‑40min，在氮气保护下加入0.1‑0.2份KH550和0.1‑0.2份三乙胺，机械搅拌1‑2h后，回流改性2‑3h，过滤、用无水乙醇洗涤萃取3‑5次后，在80‑85℃下真空干燥1‑2h，机械研磨得改性纳米二氧化钛；（2）石墨烯改性水性聚氨酯：向石墨烯分散液中加入90‑100份水性聚氨酯、0.5‑2份增稠剂、1‑2份发泡剂、5‑7份碳酸钙，充分搅拌均匀，制得石墨烯改性水性聚氨酯浆料；（3）高分散二氧化硅‑不饱和聚酯涂料的制备：向30‑40份不饱和聚酯树脂中加入4‑6份高分散二氧化硅消光粉，高剪切混合乳化分散5‑10min，静置3‑5min，加入0.3‑0.4份促进剂搅拌均匀，再加入0.4‑0.6份引发剂搅拌均匀，制得高分散二氧化硅‑不饱和聚酯涂料；（4）合成革功能性涂层的制备：将共混溶液与（1）中所得改性纳米二氧化钛、（2）中所得石墨烯改性水性聚氨酯浆料、（3）中所得高分散二氧化硅‑不饱和聚酯涂料混合均匀，得到涂层溶液；采用溶液浇铸法将涂层溶液倾倒在合成革表面，真空干燥挥发溶剂，制成薄膜涂层，在190‑200℃下熔融处理10‑15min，再于130‑158℃下进行培养及退火处理1‑2h，在合成革表面制得功能性涂层。...
【技术特征摘要】
1.一种用溶液浇铸法后整理技术制备合成革功能性涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）改性纳米二氧化钛：将3-4份纳米二氧化钛粉体在90-110℃下真空干燥20-25h，按质量比1:7-8加入丙酮，超声分散30-40min，在氮气保护下加入0.1-0.2份KH550和0.1-0.2份三乙胺，机械搅拌1-2h后，回流改性2-3h，过滤、用无水乙醇洗涤萃取3-5次后，在80-85℃下真空干燥1-2h，机械研磨得改性纳米二氧化钛；（2）石墨烯改性水性聚氨酯：向石墨烯分散液中加入90-100份水性聚氨酯、0.5-2份增稠剂、1-2份发泡剂、5-7份碳酸钙，充分搅拌均匀，制得石墨烯改性水性聚氨酯浆料；（3）高分散二氧化硅-不饱和聚酯涂料的制备：向30-40份不饱和聚酯树脂中加入4-6份高分散二氧化硅消光粉，高剪切混合乳化分散5-10min，静置3-5min，加入0.3-0.4份促进剂搅拌均匀，再加入0.4-0.6份引发剂搅拌均匀，制得高分散二氧化硅-不饱和聚酯涂料；（4）合成革功能性涂层的制备：将共混溶液与（1）中所得改性纳米二氧化钛、（2）中所得石墨烯改性水性聚氨酯浆料、（3）中所得高分散二氧化硅-...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭艳，
申请(专利权)人：蚌埠星烁新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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