一种新型合成革用水性聚氨酯发泡层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型合成革用水性聚氨酯发泡层的制备方法，首先以木浆为原料制备出带电荷的纤维素纳米纤维，同时多异氰酸酯与大分子二元醇、亲水扩链剂以及小分子扩链剂先后通过加成聚合和酸碱中和反应得到阳离子或阴离子型水性聚氨酯，然后将带电荷纤维素纳米纤维与一定量的交联剂加入到带相反电荷的离子型水性聚氨酯乳液中，在高速搅拌的条件下纤维素纳米纤维和水性聚氨酯纳米颗粒通静电相互作用在气液界面自组装一层双分子层从而得到稳定的Pickering泡沫，再以其为模板，经干燥固化后即可得到合成革用水性聚氨酯发泡层。制备过程绿色环保，简单易于大规模工业化，且所得发泡层泡孔致密均一，手感丰满厚实。

【技术实现步骤摘要】
一种新型合成革用水性聚氨酯发泡层的制备方法
本专利技术涉及合成革制造领域，具体涉及一种合成革用水性聚氨酯发泡层的制备方法。
技术介绍
我国是合成革的生产大国，据统计，2018年合成革的产量达到70亿平米，占世界总量的70%，且到2027年，每年还将以7%的年增长率继续增长。究其原因主要有以下三点：1.人们对动物的保护意识增强，迫使企业寻找真皮革的替代品，如特斯拉在2016年开始用合成革代替真皮革作为汽车内饰，并于今年年底完成全部汽车革“去动物化”。2.与真皮革相比，合成革的价格更便宜。3.更为重要的是，合成革的各项性能如透气、透湿、外感、手感等方面均与真皮革接近，使其能够成为真皮革的理想替代品。然而以湿法和干法制造工艺为主的传统合成革企业所使用的聚氨酯树脂均为溶剂型的，浆料中有机溶剂的挥发不仅使经济遭受很大的损失，而且还会给环境造成严重的污染。如湿法工艺所用溶剂型聚氨酯的固含量在17%左右，需要加入大量的有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，尽管目前的精馏技术能够回收98%的DMF，但是由于使用的DMF量太大，最终无序排放的DNF量还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型合成革用水性聚氨酯发泡层的制备方法，其特征在于具体包含以下几个步骤：/n(1) 制备带电荷的纤维素纳米纤维：Ⅰ.制备带负电荷的纤维素纳米纤维，按质量份数计，将100份木浆纤维质量分数为60%的浆液、1~10份TEMPO与10~60份NaBr混合均匀，然后在搅拌的条件下往其中缓慢加入20~120份的次氯酸钠质量分数为37%的溶液，在pH为8~10的条件下反应，直到pH无明显变化为止；待反应结束后，再通过离心、透析和冷冻干燥，即可得到带负电的纤维素纳米纤维；Ⅱ.制备带正电荷的纤维素纳米纤维，将2, 3-环氧丙基三甲基氯化铵与木浆按照质量比 (0.1~10): 1加入到有机溶剂A中，然后...

【技术特征摘要】
1.一种新型合成革用水性聚氨酯发泡层的制备方法，其特征在于具体包含以下几个步骤：
(1)制备带电荷的纤维素纳米纤维：Ⅰ.制备带负电荷的纤维素纳米纤维，按质量份数计，将100份木浆纤维质量分数为60%的浆液、1~10份TEMPO与10~60份NaBr混合均匀，然后在搅拌的条件下往其中缓慢加入20~120份的次氯酸钠质量分数为37%的溶液，在pH为8~10的条件下反应，直到pH无明显变化为止；待反应结束后，再通过离心、透析和冷冻干燥，即可得到带负电的纤维素纳米纤维；Ⅱ.制备带正电荷的纤维素纳米纤维，将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与木浆按照质量比(0.1~10):1加入到有机溶剂A中，然后加入一定量的碱性物质B在温度为50~90oC的条件下反应至少2h；待反应结束后，用去离子水反复洗涤多次，最终得到带正电的纤维素纳米纤维；
(2)制备离子型水性聚氨酯：按质量份数计，首先将30~80份大分子二元醇在110oC下真空干燥1h，然后将温度降低到70oC，往其中加入20~40份二异氰酸酯在无水的情况下反应1h，得到异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚体，将温度升高到80oC后往其中加入含叔胺基团(阳离子)或含羧基(阴离子)的二元醇单体和几滴二丁基锡二月桂酸酯作为催化剂继续反应2~4小时，并不时地加入一定量的有机溶剂C调节反应体系的粘度；待反应完成之后，再往其中加入小分子扩链剂继续反应2~4小时，然后将温度降低至50oC，接下来往其中加入与叔胺或者羧基等摩尔质量的酸性或碱性物质D酸碱中和30min，最后将其分散在一定量的去离子水中，减压蒸馏出去残余的溶剂得到离子型水性聚氨酯分散液；
(3)制备Pickering泡沫和水性聚氨酯发泡层：将上述步骤(1)中所制备的带电荷的纤维素纳米纤维与一定量的交联剂加入到步骤(2)中带相反电荷的水性聚氨酯乳液中，在大力搅拌下使纤维素纳米纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：林炜，吴尖辉，魏涛，王春华，张龙，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51