一种合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及合成革【技术领域】，具体说是一种合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，目的在于提供一种气泡细密、均匀、稳定，原料成本低的制备方法。本发明采用高速搅拌机预混合与微细气泡发生器发泡的组合发泡方式，使合成革用水性聚氨酯发泡浆料的气泡直径可达到100-300微米，气泡细密均匀且大小一致，稳定性好。整个制备过程无机械运动部件，可靠性高，运行成本低。经测试，本发明制备得到的水性聚氨酯发泡浆料的气泡存留时间可达到8-10h，可在120-140℃条件下固化成型，用其制成的发泡层泡孔结构稳定、致密、规则，表面无明显粗大泡孔，外观无瑕疵，可广泛应用于服装革、沙皮革、箱包革等人造革产品中。
【专利说明】一种合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及合成革【技术领域】，具体说是一种合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备 方法。
【背景技术】
[0002] 发泡技术一直是制约水性聚氨酯在合成革应用行业发展的关键技术之一。现有 的合成革用发泡浆料，通常采用化学发泡或物理发泡。化学发泡由于发泡剂的化学分解温 度较高且不溶于水，无法应用于水性聚氨酯体系，因此不适用于制备水性聚氨酯发泡浆料； 而物理发泡虽然可以应用于水性聚氨酯体系，但现有比较常用的方法是使用发泡机进行发 泡,产生的气泡直径较大,均匀性和稳定性较差，固化后得到的发泡层泡孔密度小,泡孔大 小不一且分布不均，为了满足足够的上料量要求，水性聚氨酯的固含量还必须达到50%以 上，原料成本高。因此，如何开发出一种气泡细密、均匀、稳定，原料成本低的合成革用水性 聚氨酯发泡浆料，成为合成革行业的一大技术难题。
[0003] 微细气泡发生器广泛应用于净化污染水、食品的清洁与消毒以及在液体中存储空 气、氧气、氢气、二氧化碳、甲烷等气体，其应用原理大致为：通过在污水等液体中产生大量 的微细气泡，使液体中的杂质附着于气泡上并随着气泡的上浮而与液体分离开来，后续再 进行相应的处理即可达到净化、清洁与消毒的目的。在液体中存储气体则相对简单，只要将 含有气体的微细气泡冲入液体中即可。为了提高应用效果，微细气泡发生器的研究一直致 力于产生更小的气泡，目前已知可以得到纳米级的气泡，而气泡的尺寸越小，气泡的寿命就 越长（即气泡的稳定性越好）。据报道称，通过微细气泡发生器得到的1微米气泡，其稳定 性居然达到了一年。
[0004] 鉴于微细气泡发生器的应用原理及研究现状，目前并没有将微细气泡发生器应用 于制备合成革用水性聚氨酯发泡浆料的相关记载，而且合成革用发泡浆料的气泡直径只需 大于100微米且使用空气即可，而微细气泡发生器在上个世纪末就已经能够实现将直径 100微米的气泡冲入液体中，因此在本发明研究之前，利用以及如何利用微细气泡发生器来 解决合成革用水性聚氨酯发泡浆料的发泡问题，并未被本领域技术人员所认识。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种气泡细 密、均匀、稳定，原料成本低的合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0007] -种合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，包括：
[0008] 步骤1、将100重量份的水性聚氨酯乳液、0.1-1重量份的水性增稠剂、1-3重量份 的表面活性剂、1-3重量份的润湿剂和0. 1-2重量份的流平剂混合配制成浆料；
[0009] 步骤2、将配制好的浆料用高速搅拌机预混合，预混合过程为：先在500-700转下 搅拌1-5分钟，控制浆料的粘度为3000-5000mPa*s，再调整转速至1300-1400转，继续搅拌 10-15分钟，把浆料全部打成泡沫，发泡倍率控制在1-1. 5 ;
[0010] 步骤3、开动微细气泡发生器，产生100-300微米的微细气泡，然后将所述微细气 泡通入预混合好的浆料，连续通气5-20min，即可得到气泡直径为100-300微米的合成革用 水性聚氨酯发泡浆料。
[0011] 本发明的有益效果在于：
[0012] 1、不需使用匀泡剂，原料成本低；
[0013] 2、制备得到的水性聚氨酯发泡浆料的气泡直径可达到100-300微米，气泡细密均 匀且大小一致，稳定性好，用其制成的发泡层泡孔结构稳定、致密、规则，表面无明显粗大泡 孔，外观无瑕疵，可广泛应用于服装革、沙皮革、箱包革等人造革产品中；
[0014] 3、制备得到的水性聚氨酯发泡浆料的固化温度低，只需达到水性聚氨酯固化的温 度（120-140°C)即可，易于成型、能耗低；
[0015] 4、制备过程中无机械运动部件，可靠性高，运行成本低。
【具体实施方式】
[0016] 为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
[0017] 本发明最关键的构思在于：采用高速搅拌机预混合与微细气泡发生器发泡的组合 发泡方式，使合成革用水性聚氨酯发泡浆料的气泡直径可达到100-300微米，气泡细密均 匀且大小一致，稳定性好。
[0018] 具体的，本发明提供的合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，包括：
[0019] 步骤1、将100重量份的水性聚氨酯乳液、0. 1-1重量份的水性增稠剂、1-3重量份 的表面活性剂、1-3重量份的润湿剂和0. 1-2重量份的流平剂混合配制成浆料；
[0020] 步骤2、将配制好的浆料用高速搅拌机预混合，预混合过程为：先在500-700转下 搅拌1-5分钟，控制浆料的粘度为3000-5000mPa*s，再调整转速至1300-1400转，继续搅拌 10-15分钟，把浆料全部打成泡沫（看不见水液为止），发泡倍率控制在1-1. 5 ;
[0021] 步骤3、开动微细气泡发生器，产生100-300微米的微细气泡，然后将所述微细气 泡通入预混合好的浆料，连续通气5-20min，即可得到气泡直径为100-300微米的合成革用 水性聚氨酯发泡浆料。
[0022] 在上述制备方法中，浆料首先通过高速搅拌机预混合后全部被打成泡沫，形成发 泡倍率为1-1. 5且气泡直径在700微米以上的分布较均匀的"初步发泡"浆料，为后续的微 细气泡发生器发泡提供基础；然后微细气泡发生器将100-300微米的微细气泡打入预混合 好的浆料中，进一步将浆料中的气泡粉碎为100-300微米的微细气泡并使之分布更均匀， 从而使最终得到的合成革用水性聚氨酯发泡浆料的气泡直径达到100-300微米，气泡细密 均匀且大小一致，气泡稳定性也大大提升。经测试，本发明制备得到的水性聚氨酯发泡浆料 的气泡存留时间可达到8-10h，而传统发泡机发泡得到的水性聚氨酯发泡浆料的气泡存留 时间仅为2-4h。此外，本发明制备得到的水性聚氨酯发泡浆料，可在120-140°C条件下固化 成型。
[0023] 从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
[0024] 1、不需使用匀泡剂，原料成本低；
[0025] 2、制备得到的水性聚氨酯发泡浆料的气泡直径可达到100-300微米，气泡细密均 匀且大小一致，稳定性好，用其制成的发泡层泡孔结构稳定、致密、规则，表面无明显粗大泡 孔，外观无瑕疵，可广泛应用于服装革、沙皮革、箱包革等人造革产品中；
[0026] 3、制备得到的水性聚氨酯发泡浆料的固化温度低，只需达到水性聚氨酯固化的温 度（120-140°C)即可，易于成型、能耗低；
[0027] 4、制备过程中无机械运动部件，可靠性高，运行成本低。
[0028] 进一步的，所述水性聚氨酯乳液为阴离子型芳香族水性聚氨酯乳液或阴离子型脂 肪族水性聚氨酯乳液。
[0029] 进一步的，所述水性聚氨酯乳液的固含量为30-50%。
[0030] 进一步的，所述水性增稠剂为水溶性的缔合型聚氨酯增稠剂或水溶性的纤维素类 增稠剂。
[0031] 进一步的，所述表面活性剂为脂肪醇硫酸盐类表面活性剂、脂肪酸盐类表面活性 剂或烷基苯磺酸表面活性剂。
[0032] 进一步的，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
[0033] 进一步的，所述润湿剂为阴离子型有机硅润湿剂。
[0034] 进一步的，所述流平剂为有机硅改性丙烯酸类流平剂。
[0035] 进一步的，所述浆料中还包括2-10重量份的水性色浆。
[0036] 以下实施例中所采用的浆料组分优选如下表1所示：
[0037]表1
[0038]
【权利要求】
1. 一种合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其特征在于，包括： 步骤1、将100重量份的水性聚氨酯乳液、0. 1-1重量份的水性增稠剂、1-3重量份的表 面活性剂、1-3重量份的润湿剂和0. 1-2重量份的流平剂混合配制成浆料； 步骤2、将配制好的浆料用高速搅拌机预混合，预混合过程为：先在500-700转下搅 拌1-5分钟，控制浆料的粘度为3000-5000mPa · s，再调整转速至1300-1400转，继续搅拌 10-15分钟，把浆料全部打成泡沫，发泡倍率控制在1-1. 5 ; 步骤3、开动微细气泡发生器，产生100-300微米的微细气泡，然后将所述微细气泡通 入预混合好的浆料，连续通气5-20min，即可得到气泡直径为100-300微米的合成革用水性 聚氨酯发泡浆料。
2. 根据权利要求1所述的合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其特征在于：所 述水性聚氨酯乳液为阴离子型芳香族水性聚氨酯乳液或阴离子型脂肪族水性聚氨酯乳液。
3. 根据权利要求2所述的合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其特征在于：所 述水性聚氨酯乳液的固含量为30-50%。
4. 根据权利要求1所述的合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其特征在于：所 述水性增稠剂为水溶性的缔合型聚氨酯增稠剂或水溶性的纤维素类增稠剂。
5. 根据权利要求1所述的合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其特征在于：所 述表面活性剂为脂肪醇硫酸盐类表面活性剂、脂肪酸盐类表面活性剂或烷基苯磺酸表面活 性剂。
6. 根据权利要求5所述的合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其特征在于：所 述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
7. 根据权利要求1所述的合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其特征在于：所 述润湿剂为阴离子型有机硅润湿剂。
8. 根据权利要求1所述的合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其特征在于：所 述流平剂为有机硅改性丙烯酸类流平剂。
9. 根据权利要求1所述的合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其特征在于：所 述浆料中还包括2-10重量份的水性色浆。
【文档编号】D06N3/00GK104264497SQ201410455090
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】庄昌清, 林芙蓉, 张国国, 陈炳琪, 陈金章, 陈瑞来, 王艳英, 陈尚泰, 阮宜课, 黄建国, 张丽敏 申请人:利达科技（福建）有限公司