防水PU皮革及其制备方法技术

本申请涉及合成皮革领域，具体公开了一种防水PU皮革及其制备方法。一种防水PU皮革，包括由内至外顺次设置的基布层和表面层，所述表面层包括以下重量份物质：80

【技术实现步骤摘要】
防水PU皮革及其制备方法


[0001]本申请涉及人造革的领域，尤其是涉及一种防水PU皮革及其制备方法。

技术介绍

[0002]PU皮革是一种具有聚氨酯成分的表皮，通常应用于箱包、服装、鞋、车辆内饰、家装等领域。由于聚氨酯具有较佳的亲水性，进而水与PU皮革接触后，可渗透并储存于PU皮革中，不仅在PU皮革上留下水渍水分会使得PU皮革发生水解，缩短PU皮革的使用寿命。
[0003]为了延长PU皮革的使用寿命，目前市面上采用在制备PU皮革时加入疏水剂，进而制得的PU皮革具有疏水效果，使得PU皮革不仅具有较佳的透水汽效果，还不易使外界水分渗入到PU皮革中，进而延长PU皮革的使用寿命。
[0004]针对上述相关技术，专利技术人认为简单地将疏水剂与PU皮革中的基料进行混合，疏水剂较易发生团聚，导致疏水剂在PU皮革中的分布不均，使得PU皮革存在防水效果以及透气性不佳的缺陷。

技术实现思路

[0005]为了改善疏水剂在PU皮革中分布不均导致PU皮革防水效果不佳的缺陷，本申请提供一种防水PU皮革及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种防水PU皮革，采用如下的技术方案：防水PU皮革，包括由内至外顺次设置的基布层和表面层，所述表面层包括以下重量份物质：80
‑
100份水性聚氨酯、1
‑
3份稳定剂、1
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2份发泡剂、5
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25份疏水剂、3
‑
5份填料，所述疏水剂包括经改性液处理的纳米二氧化硅，所述改性液包括甲基三乙氧基硅烷。
[0007]通过采用上述技术方案，首先，采用纳米二氧化硅作为疏水剂，纳米二氧化硅与水性聚氨酯混合后，可形成类似荷叶表面的微－纳米粗糙结构，使得形成的表面层获得较为优异的超疏水性能，进而改善PU皮革的防水效果。
[0008]同时，通过控制疏水剂与水性聚氨酯之间的比例，疏水剂在改性水性聚氨酯的时，使水性聚氨酯保留其亲水效果，进而使表面层同时具有亲水以及疏水效果，由于表面层的结构导致其疏水角较大，因此掉落至PU皮革表面的水，不易渗入PU皮革，保障PU皮革的防水效果；由于水性聚氨酯的亲水性，而且水汽的分子较小，进而水汽可通过PU皮革表面的表面层，使得PU皮革协同具有防水效果和透水汽效果。
[0009]其次，采用粒径较小的纳米二氧化硅，改善了纳米二氧化硅在表面层基材之间的分散效果，进而纳米二氧化硅可均匀分散于表面层中，使得表面获得较为均匀的疏水效果，即PU皮革获得较为均匀且稳定的防水效果。
[0010]此外，通过甲基三乙氧基硅烷与疏水剂进行复合，生成了具有较高的官能度的有机－无机杂化相，不仅进一步改善疏水剂在表面层基材之间的分散效果，还可增强表面层的韧性，提高PU皮革的韧性，协同改善PU皮革的性能。
[0011]可选的，所述疏水剂还包括含氟丙烯酸酯、羟丙基封端聚硅氧烷中的任一种。
[0012]通过采用上述技术方案，采用含氟丙烯酸酯对水性聚氨酯进行改性，进而在水性聚氨酯上引入含氟链段，由于氟元素具有较为优异的疏水效果，进而改善水性聚氨酯的疏水效果，提高表面层即PU皮革的防水效果。同时，由于水性聚氨酯与含氟丙烯酸酯之间可形成较为明显的壳核结构，因此将水性聚氨酯进行保护，进一步提高水性聚氨酯的疏水效果。
[0013]采用羟丙基封端聚硅氧烷对水性聚氨酯进行改性，使得不仅在水性聚氨酯上引入含氟链段，同时对水性聚氨酯进行封端，使得水性聚氨的两端均带有聚硅氧键改善PU皮革的防水效果。同时，经聚硅氧烷改性的水性聚氨酯与纳米二氧化硅混合后，纳米二氧化硅富集与水性聚氨酯表面上，并且形成较为稳定的连接结构，因此形成较为粗糙的表面结构，进而硅氧键与粗糙的表面结构相互配合，协同改善表面层的疏水效果，即改善PU皮革的防水效果可选的，所述改性液还包括季戊四醇硬脂酸酯、硅烷偶联剂、二羟甲基丙酸中的一种或多种。
[0014]通过采用上述技术方案，采用季戊四醇硬脂酸酯对疏水剂进行改性，由于季戊四醇硬脂酸酯具有较佳的润滑性，使得疏水剂表面获得较为优异的润滑性，改善了疏水剂在表面层中的分散均匀性，使得表面层获得较为均匀的疏水性，即PU皮革获得较为均匀的疏水效果。
[0015]采用硅烷偶联剂对疏水剂进行改性，由于疏水剂的纳米二氧化硅中具有多种羟基，其中纳米二氧化硅表面的硅羟基的活性较佳，硅烷偶联剂与疏水剂混合后，硅烷偶联剂先发生水解生成硅醇，硅醇的羟基与纳米二氧化硅的表面的硅羟基发生氢键作用，再脱水形成较为稳定的化学键，稳定提高纳米二氧化硅与水性聚氨酯的结合强度，协同提高水性聚氨酯的疏水效果；同时，纳米二氧化硅表面获得亲油性，降低纳米二氧化硅自身发生团聚的可能性，进一步提高疏水剂在表面层中的分散效果，使得PU皮革获得较为均匀且稳定的防水效果。
[0016]采用二羟甲基丙酸对纳米二氧化硅进行改性，使得纳米二氧化硅上可连接有亲水链段，进一步增加纳米二氧化硅与水性聚氨酯之间的相容性，进而在一定程度上改善了纳米二氧化硅在表面层中的分散均匀性，使得PU皮革不仅获得较为优异的防水效果，同时还具有一定的透湿效果。
[0017]通过季戊四醇硬脂酸酯、硅烷偶联剂、二羟甲基丙酸三者复配作为改性液对纳米二氧化硅进行改性处理，通过润滑、亲油改性以及引入亲水链段，使得纳米二氧化硅因润滑效果较佳、自身不易发生自团聚以及与水性聚氨酯相容性较佳等性质，获得在表面层基材之间较佳的分散效果，使得表面层获得较为均匀的疏水效果，即PU皮革获得稳定的防水效果。
[0018]可选的，所述改性处理包括以下步骤：（1）按重量份数计，分别称取200
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300份无水乙醇、5
‑
6份去离子水、10
‑
15份纳米二氧化硅、1
‑
3份改性液；（2）按步骤（1）中的配方取无水乙醇、去离子水、纳米二氧化硅搅拌混合，超声处理，制得中间溶液，再向中间溶液中加入改性液，持续搅拌，制得中间产物，用无水乙醇离心洗涤中间产物，倾倒上清液，保留沉淀物，干燥，制得经改性处理的纳米二氧化硅。
[0019]通过采用上述技术方案，首先采用超声法将纳米二氧化硅分散于无水乙醇中，使得纳米二氧化硅不易发生团聚，进而形成纳米二氧化硅分布较为均匀的纳米二氧化硅的分
散体，再向中间溶液中加入改性液，使改性液与纳米二氧化硅充分接触，提高改性液对纳米二氧化硅进行较为充分的改性，降低纳米二氧化硅发生自团聚的可能性，即疏水剂可均匀分散于表面层中，稳定改善PU皮革的防水效果。
[0020]可选的，超声处理的超声频率为20
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40kHz，持续10
‑
30s，静置10
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30s，循环3
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5次。
[0021]通过采用上述技术方案，在适宜的超声频率下、超声时长和超声次数，由于空化作用，对团聚的纳米二氧化硅进行冲击，使得纳米二氧化硅解除团聚，进而纳米二氧化硅可均匀分散于无水乙醇中形成分散体，保障纳米二氧化硅在表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防水PU皮革，其特征在于，包括由内至外顺次设置的基布层和表面层，所述表面层包括以下重量份物质：80
‑
100份水性聚氨酯、1
‑
3份稳定剂、1
‑
2份发泡剂、5
‑
25份疏水剂、3
‑
5份填料，所述疏水剂包括经改性液处理的纳米二氧化硅，所述改性液包括甲基三乙氧基硅烷。2.根据权利要求1所述的防水PU皮革，其特征在于：所述疏水剂还包括含氟丙烯酸酯、羟丙基封端聚硅氧烷中的任一种。3.根据权利要求1所述的防水PU皮革，其特征在于：所述改性液还包括季戊四醇硬脂酸酯、硅烷偶联剂、二羟甲基丙酸中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的防水PU皮革，其特征在于：所述改性处理包括以下步骤：（1）按重量份数计，分别称取200
‑
300份无水乙醇、5
‑
6份去离子水、10
‑
15份纳米二氧化硅、1
‑
3份改性液；（2）按步骤（1）中的配方取无水乙醇、去离子水、纳米二氧化硅搅拌混合，超声处理，制得中间溶液，再向中间溶液中加入改性液，持续搅拌，制得中间产物，用无水乙醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建明，徐青，徐雪明，
申请(专利权)人：昆山阿基里斯新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：