[發(fā)明專利]一種透氣性強的改性聚氨酯面層材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810758470.2
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108867092B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王華杰;王雪粉;劉志
• 申請（專利權(quán)）人: 上海澳翔鞋業(yè)有限公司
• 主分類號: D06N3/14
• 分類號: D06N3/14;D06N3/00;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/32;C08G18/34
• 代理公司: 北京華識知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 劉艷玲

本發(fā)明涉及仿生材料領(lǐng)域，公開了一種透氣性強的改性聚氨酯面層材料，向新制備的水性聚氨酯乳液中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08?0.12%的高嶺石納米復(fù)合材料和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5?0.6%的乙烯基三乙氧基硅烷，通過對聚氨酯乳液進(jìn)行改性，復(fù)合粒子在聚氨酯基體中充分分散，具有透氣的微細(xì)孔層，并與基布貼合性強，能夠從根本上解決合成革不如天然革的問題，本發(fā)明制備得到的聚氨酯合成革透氣性可達(dá)360?380L/（m²·s），透濕性達(dá)到4.0?4.2mg/（cm²·h），吸水性達(dá)到25?28%，斷裂強度達(dá)到525?530N/cm，經(jīng)向撕裂強度達(dá)到80?85N，極大的滿足了人們對于皮革性能的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于仿生材料研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種透氣性強的改性聚氨酯面層材料。

背景技術(shù)

天然皮革由于具有優(yōu)良的天然特性被人們廣泛用于生產(chǎn)日用品和工業(yè)品，但隨著世界人口的增長，人類對皮革的需求倍增，數(shù)量有限的天然皮革早已不能滿足人們這種需求。為解決這一矛盾，科學(xué)家們幾十年前即開始研究開發(fā)人造革、合成皮革，以彌補天然皮革的不足。50多年的研究歷史過程就是人造革、合成革向天然皮革挑戰(zhàn)的過程。合成革行業(yè)作為具有廣闊發(fā)展前景的新興產(chǎn)業(yè)，越來越受到投資者的青睞。隨著科技發(fā)展與進(jìn)步，超聲波技術(shù)、電子技術(shù)、微波和高壓技術(shù)等高新技術(shù)都將廣泛應(yīng)用與到合成革領(lǐng)域。另外，人們對低碳環(huán)保重視程度正日益加深，合成革行業(yè)將更加注重清潔生產(chǎn)，逐步向生態(tài)合成革方向發(fā)展。隨著市場需求的日益升溫，供需缺口正在不斷加大，我國合成革行業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

當(dāng)前，以三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)超細(xì)纖維非織造布為基布的聚氨酯合成革是新一代合成革，被稱為第四代人工皮革，具有最接近天然皮革的性能。但是對基材的性能要求和合成制備工藝要求極高，提高了生產(chǎn)成本，并且提升發(fā)展空間有限。為此，應(yīng)當(dāng)著手于對聚氨酯性能進(jìn)行更進(jìn)一步的改性，得到能夠極大規(guī)模取代天然皮革的合成革產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的問題，提供了一種透氣性強的改性聚氨酯面層材料，改性處理后粒子在聚氨酯基體中充分分散，具有透氣的微細(xì)孔層，并與基布貼合性強。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種透氣性強的改性聚氨酯面層材料，向新制備的水性聚氨酯乳液中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08-0.12%的高嶺石納米復(fù)合材料和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5-0.6%的乙烯基三乙氧基硅烷，超聲振蕩20-30分鐘后放入反應(yīng)釜中，在混合液上層滴加0.5-0.8毫米厚度的亞油酸進(jìn)行油封，設(shè)置反應(yīng)溫度為230-240℃，反應(yīng)時間為4-6小時，反應(yīng)結(jié)束后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15-20%、溫度為70-80℃的去離子水，攪拌混合20-30分鐘，冷卻至常溫，得到處理后的聚氨酯乳液，配合助劑攪拌混合得到聚氨酯乳液漿料，經(jīng)過100-120目篩過濾即得改性聚氨酯面層材料；

所述高嶺石納米復(fù)合材料是由高嶺石粉與氯化鋅溶液混合，混合質(zhì)量比例為1:4.0-4.5，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4-0.6%的月桂醇硫酸鈉攪拌30-40分鐘，在580-600℃下煅燒4-5小時，干燥研磨得到粒徑在1-30納米之間的粉末。

作為對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述新制備的水性聚氨酯乳液的制備方法為：（1）按照重量份計稱取：聚己內(nèi)酯二醇15-18份、1.6己二醇14-16份、4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯20-25份、甲苯二異氰酸酯24-27份、甲基乙基酮8-10份、二月桂酸二丁基錫0.6-0.8份、乙醇酸4-6份、蒸餾水20-25份；

（2）向四口燒瓶中加入聚己內(nèi)酯二醇和1.6己二醇，加熱至45-55℃，攪拌均勻后，加入4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯，反應(yīng)4.5-5.0小時后，加入甲基乙基酮，混合均勻后滴加二月桂酸二丁基錫，繼續(xù)升溫至70-72℃進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)0.5-1.0小時后降溫至40-45℃，加入乙醇酸，反應(yīng)1-2小時，將反應(yīng)液倒入高速攪拌的蒸餾水中分散3-5分鐘，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度為38-40℃，得到水性聚氨酯乳液。