本发明涉及一种耐磨、高耐水解的负压吸纹成型无溶剂聚氨酯合成革的制备方法，属于功能性聚氨酯合成革技术领域。
背景技术：
随着人们近年来生活水平的提高，消费者对于聚氨酯合成革的使用性能要求也随之提高，一方面对于产品的耐用耐久性能要求更高，另一方面也对产品的环保性能青睐有加。无溶剂聚氨酯合成革等新型材料由于具备绿色环保，物性高，加工能耗低，生产工序少等特点，逐渐开始替代传统全溶剂型聚氨酯合成革。常规的无溶剂聚氨酯为聚酯型双组份无溶剂聚氨酯，所制得的合成革的耐水解性能很难稳定达到3年以上水平，而耐水解性能的好坏直接关系到聚氨酯合成革的使用寿命，因此无溶剂聚氨酯需要突破常规的聚酯型方向，来寻求更为优异的物理性能。传统聚氨酯合成革制取花纹的方法主要通过离型纸转移贴面和压花两种方式，离型纸转移法对于纸的依赖性较高，纸的使用寿命也不尽相同；压花分冷压和热压两种方式，二者在能耗、车速、花纹饱满度等方面各有优缺点。负压吸纹是近年逐步应用起来的新工艺，负压吸纹相比压花工艺，能耗较低，车速较快，花纹饱满。聚氨酯合成革行业向环保、节能、减排的方向发展已经逐渐成为趋势，因此，为了满足市场需求，制备一种生态环保，真皮效果优良，耐磨耐久的高耐水解，花纹效果饱满的无溶剂聚氨酯合成革十分必要。
申请号为201610464957.0的中国发明专利公开了一种无溶剂聚氨酯沙发革及其制备方法，该方法主要是通过在面层和发泡层同时使用双组份聚氨酯树脂，从而达到低voc的目的，但该方法采用的发泡层组分为无溶剂聚酯多元醇混合树脂和甲苯二异氰酸酯，交联产物会由于多元醇的存在容易水解，因此该产品的使用寿命将大打折扣。同时，原料中甲苯二异氰酸酯本身毒性较大，在生产过程中会造成健康伤害和环境污染。
申请号为201510430567.7的中国发明专利公开了一种低voc聚氨酯合成革及其制备方法，该方法主要是利用在离型纸上浇筑无溶剂面层树脂及发泡层树脂，再通过真空吸纹制得聚氨酯合成革。该专利中指出真空吸纹温度为40-50℃，但是此温度条件较低，不利于成品花纹饱满。
申请号为201410204557.7的中国发明专利公开了一种可压纹无溶剂合成革的制造方法，该合成革压纹特性的获得主要由热塑性水性聚氨酯发泡中间层提供，而无溶剂热固性发泡底层仅仅提供合成革物理性能与手感的作用，该专利中实际起压花效果的为水性聚氨酯发泡树脂。
技术实现要素：
为了避免上述现有技术所存在的不足之处，本发明旨在提供一种耐磨、高耐水解的负压吸纹成型无溶剂聚氨酯合成革的制备方法。本发明无溶剂聚氨酯合成革具有花纹立体感强、真皮效果饱满等高物性特点，且具有耐磨、耐刮、高耐水解的特性，降低了传统全溶剂型聚氨酯合成革生产中存在的环境污染及dmf残留的隐患。
本发明耐磨、高耐水解的负压吸纹成型无溶剂聚氨酯合成革的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：面层的制备
将聚氨酯树脂面层浆料均匀涂覆在离型纸的正面，待浆料完全烘干熟化后得到面层；
步骤2：无溶剂发泡层的制备
将无溶剂组分a与组分b分别加入干法设备线配应的储料罐中，设定搅拌频率将其分别搅拌充分，通过计量泵将组分a与组分b按配比量输送到混合头处，通过高速运转的机头将混合液充分搅拌均匀，再通过喷枪浇注在步骤1得到的面层上形成无溶剂发泡层，80-110℃下干燥30-60s；
步骤3：贴合及熟化
将无溶剂发泡层先进行焙烘，待其形成粘度适宜的半透明膜后与仿皮绒基布进行贴合，随后送入烘箱中进行高温熟化；
步骤4：分离及负压吸纹成型
将熟化后的无溶剂聚氨酯合成革半成品从平纹离型纸上剥离下来，采用负压吸纹工艺对无溶剂聚氨酯合成革半成品进行吸纹处理，制备得到纹路清晰、花纹饱满、手感良好的无溶剂聚氨酯合成革产品。
步骤1中，所述聚氨酯树脂面层浆料是由如下原料按质量份数比例搅拌混合均匀后抽真空得到：耐磨助剂1-2份，润湿剂0.2-0.5份，色浆8-12份，环保封闭型高固含量聚碳型聚氨酯树脂80-100份，环保弱溶剂丙二醇甲醚醋酸酯5-8份。
所述耐磨助剂包括silok-4400h或silok-3300等。
所述润湿助剂包括silok-8008或9565等。
所述环保封闭型高固含量聚碳型聚氨酯树脂为gs-9040，固含量为90％。
步骤1中，聚氨酯树脂面层浆料的涂覆厚度为0.10-0.15mm；所述烘干熟化是在120-130℃温度下鼓风干燥2-3min。
步骤2中，无溶剂发泡层为二液双组份型聚氨酯树脂；其中组分a由聚碳酸酯型多元醇和填料构成，组分b为异氰酸酯，按质量分数构成如下：
组分a：聚碳酸酯型多元醇50-100份，填料0-50份；
组分b：异氰酸酯45-110份。
所述聚碳酸酯型多元醇优选为al-2050a；所述异氰酸酯优选为al-2030b；所述填料包括碳酸钙、氢氧化铝等。
步骤2中，无溶剂发泡层的浇注厚度为0.25-0.30mm。
步骤3中，无溶剂发泡层焙烘的温度为80-110℃，时间为30-60s；仿皮绒基布的厚度为0.80-0.90mm；无溶剂发泡层与仿皮绒基布贴合层压间隙为基布厚度的65-75％；高温熟化的温度为130-150℃，熟化时间为3-5min。
步骤4中，负压吸纹工艺采用180-220℃、-0.03～-0.08mpa压力、20-25m/min车速的条件下进行吸纹处理。
本发明选用环保封闭型高固含量聚碳型聚氨酯树脂为干法面层，高耐水解性双组份无溶剂聚氨酯树脂为发泡粘接层，贴合高性能的仿皮绒基布，通过负压吸纹制成一款真皮效果感强、手感丰满柔软、肉感及悬垂感强，耐磨耐刮等性能优的不含dmf环保型无溶剂高耐水解沙发家具革。
本发明制备的耐磨高耐水解负压吸纹成型沙发家具用无溶剂聚氨酯合成革制革工艺高效环保、不含dmf、花纹立体感强、手感丰满柔软、真皮效果感优良、具备耐磨(威士博达30万次)、超耐水解(8-12年)等高物性的特点。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明选用的面层为封闭型高固含量聚碳型聚氨酯树脂，固含量为90％，溶剂为环保弱溶剂。无溶剂层为高耐水解发泡粘接层，贴合高性能的仿皮绒基布，通过负压吸纹制成一款真皮效果感强、手感丰满柔软、肉感及悬垂感强，耐磨、耐刮等性能优的高耐水解沙发家具革，完全满足当下消费者的良好真皮效果、高物性、不含dmf环保型的消费需求，且生产工艺简单快速，生产效率高。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步分析说明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。下述实施例中份数均按质量份计。
相关原料：
环保封闭型高固含量聚碳型聚氨酯树脂gs-9040采购于合肥安利聚氨酯新材料公司。
耐磨助剂silok-4400h，silok-3300采购于广州斯洛柯中国有限公司。
润湿剂silok-8008采购于广州斯洛柯中国有限公司。
润湿剂9565采购于上海博军实业有限公司。
聚碳酸酯型多元醇al-2050a、异氰酸酯al-2030b均采购于合肥安利聚氨酯新材料公司。
轻质碳酸钙填料采购于安徽皖江纳米科技有限公司。
氢氧化铝填料采购于合肥中科阻燃新材料有限公司。
丙二醇甲醚醋酸酯采购于美国陶氏化学公司。
实施例1：
本实施例中耐磨、高耐水解的负压吸纹成型无溶剂聚氨酯合成革的制备方法如下：
1、面层的制备
将1质量份耐磨助剂silok-3300、0.2质量份润湿剂9565、8质量份颜料色浆、90质量份环保封闭型高固含量聚碳型聚氨酯树脂gs-9040以及5质量份环保弱溶剂丙二醇甲醚醋酸酯混合均匀后抽真空，得到聚氨酯树脂面层浆料；将所述聚氨酯树脂面层浆料均匀涂刮在离型纸的正面，厚度为0.15mm，130℃下鼓风干燥熟化2min，获得面层。
2、无溶剂发泡层的制备
将无溶剂组分a与组分b分别加入干法设备线配应的储料罐中，设定搅拌频率将其分别搅拌充分，通过计量泵将组分a与组分b按配比量输送到混合头处，通过高速运转的机头将混合液充分搅拌均匀，再通过喷枪浇注在步骤1得到的面层上形成无溶剂发泡层，涂刮厚度为0.30mm，100℃下干燥60s；
所述无溶剂发泡层为二液双组份型聚氨酯树脂；其中组分a由100质量份聚碳酸酯型多元醇al-2050a和20质量份轻质碳酸钙构成，组分b为60质量份异氰酸酯al-2030b。
3、贴合及熟化
将无溶剂发泡层在90℃下预烘1min，然后与厚度为0.85mm的仿皮绒基布进行贴合，层压间隙为0.60mm，然后于130℃下熟化5min；
4、分离及负压吸纹成型
将熟化后的无溶剂聚氨酯合成革半成品从平纹离型纸上剥离下来，采用负压吸纹工艺对无溶剂聚氨酯合成革半成品进行吸纹处理，最终通过剥离收卷，制得真皮效果感强、手感丰满柔软，耐磨高水解等物性特点的无溶剂聚氨酯合成革产品。
吸纹工艺参数为：190℃、-0.05mpa压力、23m/min车速条件下进行吸纹处理获得预期纹路。
检测结果：耐磨：威士博(10#布)30万次不破；耐水解：恒温恒湿箱中70℃×95％rh条件下，9周革面不粉化开裂，对应实际使用为9年以上。
实施例2：
本实施例中耐磨、高耐水解的负压吸纹成型无溶剂聚氨酯合成革的制备方法如下：
1、面层的制备
将1.2质量份耐磨助剂silok-4400h、0.4质量份润湿剂silok-8008、9质量份颜料色浆、95质量份环保封闭型高固含量聚碳型聚氨酯树脂gs-9040以及3质量份环保弱溶剂丙二醇甲醚醋酸酯混合均匀后抽真空，得到聚氨酯树脂面层浆料；将所述聚氨酯树脂面层浆料均匀涂刮在离型纸的正面，厚度为0.10mm，130℃下鼓风干燥熟化2min，获得面层。
2、无溶剂发泡层的制备
将无溶剂组分a与组分b分别加入干法设备线配应的储料罐中，设定搅拌频率将其分别搅拌充分，通过计量泵将组分a与组分b按配比量输送到混合头处，通过高速运转的机头将混合液充分搅拌均匀，再通过喷枪浇注在步骤1得到的面层上形成无溶剂发泡层，涂刮厚度为0.40mm，90℃下干燥60s；
所述无溶剂发泡层为二液双组份型聚氨酯树脂；其中组分a由100质量份聚碳酸酯型多元醇al-2050a和25质量份氢氧化铝构成，组分b为60质量份异氰酸酯al-2030b。
3、贴合及熟化
将无溶剂发泡层在90℃下预烘1min，然后与厚度为0.85mm的仿皮绒基布进行贴合，层压间隙为0.60mm，然后于130℃下熟化5min；
4、分离及负压吸纹成型
将熟化后的无溶剂聚氨酯合成革半成品从平纹离型纸上剥离下来，采用负压吸纹工艺对无溶剂聚氨酯合成革半成品进行吸纹处理，最终通过剥离收卷，制得真皮效果感强、手感丰满柔软，耐磨高水解等物性特点的无溶剂聚氨酯合成革产品。
吸纹工艺参数为：190℃、-0.07mpa压力、22m/min车速条件下进行吸纹处理获得预期纹路。
检测结果：耐磨：威士博(10#布)30万次不破；耐水解：恒温恒湿箱中70℃×95％rh条件下，9周革面不粉化开裂，对应实际使用为9年以上。