[發明專利]基于注流涂布的無溶劑多組分聚氨酯合成革的制備方法

有效

• 申請號: 201210560235.7
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103031736A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 馬興元;吳澤;胡雪麗
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: D06N3/12
• 分類號: D06N3/12;B32B37/02;B32B37/26;C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/10;C08G101/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于聚氨酯合成革技術領域，具體涉及一種基于注流涂布的無溶劑多組分聚氨酯合成革的制備方法。

背景技術

聚氨酯合成革是模擬天然皮革的組織結構和使用性能，并可作為天然皮革代用品的復合材料。通常以無紡布模擬網狀層，以微孔聚氨酯涂層模擬粒面層，所得到的合成革正、反面都與皮革十分相似，并具有一定的透氣性，比普通人造革更接近天然皮革，廣泛用于制作鞋、靴、箱包和球類等。

根據國家統計局數據顯示：2011年人造革合成革規模以上企業（新的劃分標準：年銷售收入2000萬以上企業）495家，產量241萬噸，增長9.57%；工業生產總值925.35億元，增長29.55%；利稅69.85億元，增長32.12%；利潤總額47.86億元，增長36.15%。總體來看，在大的經濟環境復蘇的情況下，我國聚氨酯合成革展現出蓬勃發展的態勢。

目前，聚氨酯合成革的生產主要采用溶劑型的生產系統，其基本工藝流程：在非織造布上涂覆溶劑型聚氨酯層作為底層，然后經水洗和干燥，再利用溶劑型聚氨酯進行干法移膜涂層得到上層。采用這種生產方法生產的聚氨酯合成革，存在著以下技術問題：第一，采用溶劑型聚氨酯濕法凝固涂層作底層，濕法凝固涂層是將溶劑型聚氨酯（PU）漿料，利用刮涂機或滾涂機涂布在非織造布的表面，然后進入“H₂O-DMF（二甲基甲酰胺）”凝固浴，使PU凝固而形成具有微孔結構的薄膜。工藝中采用DMF做溶劑，加工過程會造成DMF的污染。第二，水并不能完全的置換聚氨酯中的DMF，會導致產品中DMF殘留，最終造成產品安全問題，而這種產品安全問題，會在眾多的技術壁壘和貿易壁壘中，限制產品進入高檔市場。第三，采用溶劑型聚氨酯干法移膜涂層作頂層，這種工藝是將溶劑型聚氨酯漿料，利用刮涂機涂布在離型紙的表面，然后與帶有濕法移凝固涂層的非織造布貼合，干燥后剝離，最終得到聚氨酯合成革。由于這種工藝采用溶劑型系統，含有大量的有毒有機溶劑，如TOL（甲苯）、MEK（甲乙酮）和THF(四氫呋喃)等。在生產過程中這些有機溶劑極易揮發，嚴重污染環境，并且對現場操作人員的身體健康造成威脅。

上述聚氨酯合成革的溶劑型生產過程存在著嚴重的DMF、TOL、MEK、THF等溶劑的污染問題，是一個非清潔的生產過程，對人體有較大的危害。所得到的聚氨酯合成革產品中的DMF殘留引起產品安全問題。所以，開發清潔生產工藝，生產環境友好型的聚氨酯合成革是一個必然的趨勢。

對于環境友好型聚氨酯合成革生產技術的研發，其主要的研究方向有三個，即水性聚氨酯合成革生產技術、無溶劑聚氨酯合成革生產技術和熱塑性聚氨酯合成革生產技術。

對于無溶劑聚氨酯合成革的技術研發，目前主要以無溶劑雙組份聚氨酯為原料，采用噴涂或先噴涂后刮涂的方式涂布，制造發泡涂層。這種系統存在的主要問題有三點。第一，采用現有的無溶劑雙組份聚氨酯為原料，只能制備發泡涂層，無法制備不發泡的涂層；第二，采用現有的無溶劑雙組份聚氨酯為原料，由于快速發泡，涂層變化較大，厚度難以控制，采用單一的噴涂，涂層不均勻，采用噴涂后刮涂的方式，由于快速發泡，混合料粘度大，會黏住刮刀，導致涂布失敗；第三，采用現有的無溶劑雙組份聚氨酯為原料，直接反應成型固化，形成的聚氨酯分子規整性差，涂層物理機械性能較差，難以生產較高物理機械性能的產品。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠解決目前溶劑型聚氨酯合成革生產中產生的MDF、TOL、MEK、THF等溶劑的環境污染問題和聚氨酯合成革產中品DMF的殘留引起的產品安全問題，并解決目前無溶劑雙組份聚氨酯為原料生產合成革工藝中存在的問題的基于注流涂布的無溶劑多組分聚氨酯合成革的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

1）首先，以質量份數計，將20~80份多元醇，10~50份異氰酸酯，5~30份擴鏈劑，1~10份硫化劑，0.05~5份催化劑，0~5份偶聯劑，0~10份發泡劑，0~10份勻泡劑，0~20份著色劑，0~10份吸收二氧化碳與水的組分和0~50份填料，分別加入聚氨酯澆注機的若干個原料罐中；

2）其次，通過調節原料罐上的定量泵將各原料輸送到澆注機的混合頭進行混合，得到混合漿料；

3）然后，將混合漿料通過注流涂布器涂布在離型紙上，在20℃~150℃下烘1~6min后，將基布貼合在離型紙的混合漿料層上，貼合后在20℃~150℃烘2~15min；

4）最后，經過后期熟化使混合漿料繼續反應至完全固化，冷卻后將離型紙剝離，得到無溶劑多組分聚氨酯合成革。