专利名称：肤感聚氨酯皮革表面处理剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于合成革的表面处理剂，具体地说是一种肤感聚氨酯皮革表面处理剂及其制备方法。
背景技术：
合成革作为一类合成高分子材料，可以通过调节其化学组成来获得各种优异性能，被广泛应用于汽车、航空和服装等领域。近年来，随着人们生活水平和审美需求的提高，合成革制品不仅需要结实耐用，更需要有良好的外观和触感，这使得人们对聚氨酯合成革有了更高的要求。聚氨酯处理剂能与合成革紧密粘结，并赋予合成革均一的颜色、柔和的手感和高度的美感，使合成革更加接近真皮。因此，聚氨酯处理剂越来越多地应用到合成革中。现有的聚氨酯处理剂主要用于改善合成革外观和触感，如提高合成革黑度、雾度、亮面以及改善合成革腊感、滑爽感，改善合成革肤感的聚氨酯处理剂尚未有报道。
发明内容
本发明旨在提出一种肤感聚氨酯皮革表面处理剂及其制备方法，制得的聚氨酯处理剂用于合成革上，可使合成革肤感强，更接近真皮的触感。这种肤感聚氨酯皮革表面处理剂由溶剂型(聚氨酯树脂)、有机硅、蜡和溶剂组成，各成份的配比按重量计为:溶剂型PU 30 40份，
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添加型有机硅 4 9份，蜡3 6份，溶剂45 60份；其中所述的溶剂型由二异氰酸酯、多元醇、扩链剂、反应型有机硅、抗氧化剂和催化剂在有机溶剂存在的条件下制得。制备溶剂型PU所用的二异氰酸酯、多元醇、扩链剂、反应型有机硅的摩尔比可以为:二异氰酸酯:多元醇:扩链剂:反应型有机硅=(3.5 4.5):(2 3.5):1:(0.1 0.2)。这种肤感聚氨酯皮革表面处理剂的制备方法，其步骤如下:(I)按配比称取蜡、有机硅和溶剂，将其加入到反应器中，在室温下搅拌20 40min ；(2)加入溶剂型I3U树脂总量的40%，在室温下搅拌50 70min ；(3)加入剩余的溶剂型I3U树脂，在室温下搅拌50 70min ；(4)用120目聚丙烯网过滤，获得成品。所述的溶剂型PU树脂合成工艺为:(a)将多元醇、抗氧化剂和部分溶剂加入到反应釜中，升温至50°C，搅拌20 40min ；
(b)按配比加入总量的70%的二异氰酸酯，70 80°C反应1.5 3小时；(c)加入扩链剂和反应型有机硅，70 80°C反应I 1.5小时；(d)加入催化剂，65 75°C反应1.5 3小时；(e)加入剩余的二异氰酸酯，通过二异氰酸酯调节树脂的粘度，加入溶剂，使粘度达到5 7万cps/25°C。这种肤感聚氨酯皮革表面处理剂与现有的聚氨酯皮革表面处理剂相比，具有以下优点:( I)肤感和厚实感强。由于用反应型有机硅对溶剂型PU树脂进行改进，改变了溶剂型PU树脂的触感；同时，在配制聚氨酯皮革表面处理剂时还加入了添加型有机硅，增强了触感，使其皮革表面具有真皮触感和真皮光度。(2)提高耐刮、耐磨性能。由于反应型有机硅参与了聚氨酯反应，有机硅接枝到聚氨酯链上，提高了树脂的耐磨，耐刮性能。
具体实施例方式这种肤感聚氨酯皮革表面处理剂，由溶剂型TO、有机硅、蜡和溶剂组成，各成份的配比按重量计为:
溶剂型PU 30 40份，添加型有机硅 4 9份，蜡3 6份，溶剂45 60份；其中所述的溶剂型由二异氰酸酯、多元醇、扩链剂、反应型有机硅、抗氧化剂和催化剂在有机溶剂存在的条件下制得。制备溶剂型PU所用的二异氰酸酯、多元醇、扩链剂、反应型有机硅的摩尔比可以为:二异氰酸酯:多元醇:扩链剂:反应型有机硅=(3.5 4.5):(2 3.5):1:(0.1 0.2)。这种肤感聚氨酯皮革表面处理剂中，所述的二异氰酸酯可以为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、氢化二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种；所述的多元醇可以为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸乙二醇-1，4- 丁二醇酯二醇中的一种或几种；所述的扩链剂可以为乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二邻氯二苯胺甲烷、三羟甲基丙烷中的一种或几种；所述的反应型有机硅可以为含双羟基有机硅、含双氨基有机硅中的一种或者两种；所述的催化剂可以为辛酸亚锡、有机铋、三乙胺中的一种或几种。这种肤感聚氨酯皮革表面处理剂中，所述的蜡可以为乳化蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、酰胺蜡、聚四氟乙烯蜡、微晶蜡中的一种或几种；所用的添加型有机硅可以为甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、聚醚改性硅油、环氧改性硅油、氟烃基改性硅油的一种或者几种；所用的溶剂可以为二甲基甲酰胺、丁酮、甲苯、异丙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的一种或几种。这种肤感聚氨酯皮革表面处理剂的制备方法如下:(I)按配比称取蜡、有机硅和溶剂，将其加入到反应器中，在室温下搅拌20 40min ；(2)加入溶剂型I3U树脂总量的40%，在室温下搅拌50 70min ；(3)加入剩余的溶剂型I3U树脂，在室温下搅拌50 70min ；(4)用120目聚丙烯网过滤，获得成品；所述的溶剂型PU树脂合成工艺为:(a)将多元醇、抗氧化剂和部分溶剂加入到反应釜中，升温至50°C，搅拌20 40min ；(b)按配比加入总量的70%的二异氰酸酯，70 80°C反应1.5 3小时；(c)加入扩链剂和反应型有机硅，70 80°C反应I 1.5小时；(d)加入催化剂，65 75°C反应1.5 3小时；(e)加入剩余的二异氰酸酯，通过二异氰酸酯调节树脂的粘度，加入溶剂，使粘度达到5 7万cps/25°C。下面介绍实施例:实施例1(I)溶剂型PU的制备:在IL的反应釜中加入多元醇150g (其中以重量计聚四氢呋喃二醇50%、聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇25%、聚己内酯二醇25%，)、溶剂(二甲基甲酰胺)225g、抗氧化剂(抗氧剂1010)0.5g，升温至50°C，搅拌30min ;加入二异氰酸酯49g (占总加入量的70%)(其中以重量计异佛尔酮二异氰酸酯30%、氢化二苯甲烷二异氰酸酯70%)，70 80°C下反应Ih ;加入扩链剂(1.4-丁二醇)16g和有机硅(双羟基有机硅)10g，加入催化剂辛酸亚锡0.1g, 70 80°C反应2h ;降温至65°C，逐渐加入二异氰酸酯(二苯甲烷二异氰酸酯)21g (占总量的30%)，至树脂粘度到12万cps/25°C，然后加入溶剂350.2g (其中以重量计二甲基甲酰胺30%、丁酮70%)，最终获得聚氨酯树脂821.3g，固含量30%，粘度7.0万cps/25°C。(2)表面处理剂的制备:在容器中加入蜡4g (其中乳化蜡2g、聚乙烯蜡lg、微晶蜡lg)、添加型有机娃6g (其中甲基娃油2g、聚醚改性娃油4g)和溶剂60g (其中二甲基甲酰胺5g、丁酮20g、甲苯20g、醋酸乙酯15g)，高速搅拌30min ;加入(I)步制得的溶剂型TO12g，高速搅拌60min ;再加入(I)步制得的溶剂型PU18g，高速搅拌60min ;用120目聚丙烯网过滤，获得具有肤感聚氨酯表面处理剂成品100g。实施例2(I)溶剂型PU的制备:在IL的反应釜中加入多元醇150g (其中以重量计聚己二酸乙二醇酯二醇50%、聚氧化丙烯二醇30%、聚己二酸乙二醇-1，4- 丁二醇酯二醇20%、)、溶剂(二甲基甲酰胺)225g、抗氧化剂(抗氧化剂1010) 0.5g，升温至50°C，搅拌30min ;加入二异氰酸酯56g (二苯甲烷二异氰酸酯)，70 80°C下反应2h;加入扩链剂21.5g (其中以重量计乙二醇30%、I, 6-己二醇30%、新戊二醇40%)和有机硅(双氨基有机硅)7.5g，70 80°C反应2h ;加入催化剂辛酸亚锡0.lg，75°C反应Ih ;65°C条件下，逐渐加入二异氰酸酯(二苯甲烷二异氰酸酯)24g至树脂粘度到11.8万cps/25°C，然后加入(二甲基甲酰胺)369.3g。最终获得聚氨酯树脂863.4g，固含量30%，粘度6.7万cps/25°C。(2)表面处理剂的制备:在容器中加入蜡6g (其中聚四氟乙烯蜡3g、聚丙烯蜡2g、微晶蜡lg)、添加型有机硅9g (其中甲基硅油6g、环氧改性硅油3g)和溶剂55g (二甲基甲酰胺)，高速搅拌30min ;加入(I)步制得的溶剂型HJUg,高速搅拌60min ;再加入(I)步制得的溶剂型PU18g，高速搅拌60min ;用120目聚丙烯网过滤，获得具有肤感聚氨酯表面处理剂成品100g。实施例3(I)溶剂I3U的制备:在IL的反应釜中加入多元醇150g (其中以重量计聚四氢呋喃二醇50%、聚己内酯二醇50%)、溶剂226.5g(其中以重量计二甲基甲酰胺70%、甲苯30%)、抗氧化剂(抗氧化剂1010)0.5g，升温至50°C，搅拌30min;加入二异氰酸酯45.5g (其中以重量计甲苯二异氰酸酯40%、六亚甲基二异氰酸酯60%)，70 80°C下反应2h ;加入扩链剂16g (其中以重量计1.4- 丁二醇60%、二邻氯二苯胺甲烷30%、三羟甲基丙烷10%)和有机硅15g (其中以重量计双羟基有机硅40%、双氨基有机硅60%)，70 80°C反应Ih ;加入催化剂(有机铋)0.lg，70 80°C反应2h ;降温至65°C，逐渐加入二异氰酸酯(二苯甲烷二异氰酸酯)19.5g至树脂粘度到9.2万cps/250C，然后加溶剂347.5g (其中以重量计异丙醇50%、丁酮30%、醋酸乙酯20%)。最终获得聚氨酯树脂820.1g,固含量30%，粘度5.0万cps/25°C。(2)表面处理剂的制备:在容器中按配比加入蜡5g (其中聚乙烯蜡3g、聚四氟乙烯腊2g)、添加型有机娃5g (其中甲基苯基娃油2g、乙基娃油3g)和溶剂54g (其中丁酮10g、甲苯15g、异丙醇15g、醋酸丁酯14g),高速搅拌30min ;加入(I)步制得的溶剂型PU14.4g,高速搅拌60min ;再加入(I)步制得的溶剂型PU21.6g，高速搅拌60min ;用120目聚丙烯网过滤，获得具有肤感聚氨酯表面处理剂成品100g。实施例4(I)溶剂I3U的制备:在IL的反应釜中加入多元醇150g (聚四氢呋喃二醇)、溶剂232.5g (其中以重量计二甲基甲酰胺60%、甲苯40%)、抗氧化剂(抗氧化剂1010)0.5g，升温至50°C，搅拌30min ;加入二异氰酸酯52.5g (其中以重量计氢化二苯甲烷二异氰酸酯40%、异佛尔酮二异氰酸酯60%)，70 80°C下反应2h ;加入扩链剂22g (其中以重量计1.4- 丁二醇30%、二邻氯二苯胺甲烷70%)和有机硅8g (以重量计含双羟基有机硅60%、含双氨基有机硅40%)，70 80°C下反应2h ;加入催化剂0.2g (其中有机铋0.06g、三乙胺0.14g)，70 80°C反应2h ;逐渐加入二异氰酸酯(二苯甲烷二异氰酸酯)22.5g至树脂粘度到10.2万cps/25°C，然后加入溶剂362.5g (其中以重量计异丙醇40%、醋酸丁酯60%)。最终获得聚氨酯树脂850.1g,固含量30%,粘度5.7万cps/250C。(2)表处剂的制备:在容器中加入蜡5g(其中乳化蜡2g、聚丙烯蜡3g)、添加型有机娃4g (其中甲基苯基娃油2g、环氧改性娃油2g)和溶剂53g (二甲基甲酰胺20g、丁酮20g、甲苯13g)，高速搅拌30min ;加入(I)步制得的溶剂型TO15.2g，高速搅拌60min ;再加入(I)步制得的溶剂型PU22.Sg，高速搅拌60min ;用120目聚丙烯网过滤，获得具有肤感聚氨酯表面处理剂成品IOOg.
实施例中所得肤感聚氨酯皮革表面处理剂及在合成革上的涂膜性能如下表所示。
权利要求
1.一种肤感聚氨酯皮革表面处理剂，由溶剂型PU、有机硅、蜡和溶剂组成，其特征是各成份的配比按重量计为: 溶剂型PU30 40份， 添加型有机娃 4 9份， 腊3 6份， 溶剂45 60份； 其中所述的溶剂型PU由二异氰酸酯、多元醇、扩链剂、反应型有机硅、抗氧化剂和催化剂在有机溶剂存在的条件下制得；制备溶剂型PU所用的二异氰酸酯、多元醇、扩链剂、反应型有机硅的摩尔比为:二异氰酸酯:多元醇:扩链剂:反应型有机硅=(3.5 4.5): (2 .3.5):1:(0.1 0.2)。
2.如权利要求1所述的肤感聚氨酯皮革表面处理剂，其特征是所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、氢化二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种；所述的多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸乙二醇-1，4- 丁二醇酯二醇中的一种或几种；所述的扩链剂为乙二醇、1，4- 丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二邻氯二苯胺甲烷、三羟甲基丙烷中的一种或几种；所述的反应型有机硅为含双羟基有机硅、含双氨基有机硅中的一种或者两种；所述的催化剂为辛酸亚锡、有机铋、三乙胺中的一种或几种。
3.如权利要求2所述的肤感聚氨酯皮革表面处理剂，其特征是所述的蜡为乳化蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、酰胺蜡、聚四氟乙烯蜡、微晶蜡中的一种或几种；所用的添加型有机硅为甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、聚醚改性硅油、环氧改性硅油、氟烃基改性硅油的一种或者几种；所用的溶剂为二甲基甲酰胺、丁酮、甲苯、异丙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的一种或几种。
4.一种肤感聚氨酯皮革表面处理剂的制备方法，其特征为其步骤如下: (O按权利要求1的配比称取蜡、有机硅和溶剂，将其加入到反应器中，在室温下搅拌20 40min ； (2)加入溶剂型I3U树脂总量的40%，在室温下搅拌50 70min； (3)加入剩余的溶剂型I3U树脂，在室温下搅拌50 70min； (4)用120目聚丙烯网过滤，获得成品； 所述的溶剂型I3U树脂的合成工艺为: Ca)将多元醇、抗氧化剂和部分溶剂加入到反应釜中，升温至50°C，搅拌20 40min ； (b)按权利要求1的配比加入总量的70%的二异氰酸酯，70 80°C反应1.5 3小时； (c)加入扩链剂和反应型有机硅，70 80°C，反应I 1.5小时； Cd)加入催化剂，65 75°C反应1.5 3小时； (e)加入剩余的二异氰酸酯，通过二异氰酸酯调节树脂的粘度，加入溶剂，使粘度达到5 7 万 cps/25°C。
全文摘要
一种肤感聚氨酯皮革表面处理剂，由溶剂型PU、添加型有机硅、蜡和溶剂混合而成。各成份的配比按重量计为溶剂型PU30～40份，有机硅4～9份，蜡3～6份，溶剂45～60份；其中溶剂型PU由二异氰酸酯、多元醇、扩链剂、反应型有机硅、抗氧化剂和催化剂在有机溶剂存在的条件下制得。制备溶剂型PU所用的二异氰酸酯、多元醇、扩链剂、反应型有机硅的摩尔比为二异氰酸酯多元醇扩链剂反应型有机硅=(3.5～4.5)(2～3.5)1(0.1～0.2)。用于合成革上，能显著改善合成革触感，使得合成革具有很强的肤感性能，同时改善合成革耐刮、耐磨等性能。
文档编号D06M15/657GK103205898SQ20131011308
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者陈利, 江雄知, 魏建平, 薛振华, 朱叶佳 申请人:嘉兴禾大科技化学有限公司