一种耐酸碱性极好的高分子硅合成革的制作方法

文档序号:14984666发布日期:2018-07-20 21:00阅读:218来源:国知局

本发明属于合成革制备技术领域,具体涉及一种耐酸碱性极好的高分子硅合成革。



背景技术:

合成革,模拟天然革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料制品。通常以经浸渍的无纺布为网状层,微孔聚氨脂层作为粒面层制得。其正、反面都与皮革十分相似,并具有一定的透气性,比普通人造革更接近天然革。广泛用于制作鞋、靴、箱包和球类等。20世纪80年代,合成革已有许多品种,除具有合成纤维无纺布底基和聚氨酯微孔面层等共同特点外,各品种也有差异。如无纺布纤维品种和加工工艺各有不同,采用其他的底基浸渍液,如丁苯或丁腈胶乳,以得到无纺布纤维与聚合物间的特殊结合,结构层次不同,三层、二层结构并存,还有多用于制作服装的单层结构。为获得不同的表面风格,除采用花辊压纹和揉革工艺制造光面革外,也磨微孔层的表面使呈绒状,称为绒面合成革。为避免花辊压纹破坏微孔结构,也采用转移涂覆法(见人造革)制成干湿结合型合成革,多用于制作箱包和装饰品。

与常规的有机弹性体相比,硅材料更耐高低温,耐老化,具有易加工,生产效率高等优势,使用硅材料加工生产的产品能够很好的回收利用。优越的性能使得硅材料制品成为同类pvc和pu制品的代替品是大势所趋。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种耐酸碱性极好的高分子硅合成革,综合性能好,使用寿命长,且可回收利用。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种耐酸碱性极好的高分子硅合成革,以织造布为基材,添加质量分数占15-18%的高分子硅材料,通过干法移膜的工艺生产制备,所述高分子硅材料按照重量份计由以下成分制成:甲基三氯硅烷70-75份、乙烯基二甲基硅氧烷50-60份、苯基三氯硅烷40-50份、聚己二酸丁二醇酯二醇15-18份、二羟甲基丙酸14-17份、异佛尔酮二异氰酸酯12-15份、三乙胺10-12份、二甲苯30-40份、无水乙醇110-120份、二月桂酸二丁基锡3-4份、填料16-20份,该硅材料的制备方法包括以下步骤:

(1)向四口烧瓶中加入甲基三氯硅烷、乙烯基二甲基硅氧烷和苯基三氯硅烷,混合均匀后,滴加无水乙醇,在500-600转/分钟下搅拌30-40分钟,加入二甲苯,继续反应3-5小时,得到有机硅树脂预聚体,在此预聚体中加入催化剂二月桂酸二丁基锡,超声分散10-15分钟,缩聚反应4.0-4.5小时,反应温度为140-150℃,得到黄色胶状有机硅树脂;

(2)取干燥的三口烧瓶,将聚己二酸丁二醇酯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯加入到烧瓶中,缓慢升温至80-85℃,并维持该温度搅拌反应2-3小时,加入二羟甲基丙酸,搅拌20-30分钟后,降温至40-45℃,加入三乙胺进行中和反应,反应进行1.5-2.0小时后停止加热,在3000-3200转/分钟下进行强力搅拌10-15分钟,然后在15-20℃下固化6-8小时,得到改性聚氨酯乳液;

(3)将步骤(2)制备得到的改性聚氨酯乳液加入到步骤(1)中的胶状有机硅树脂中,混合搅拌均匀,将填料在120-130℃下烘干1-2小时,加入到混合料中,搅拌均匀后置于160-170℃老化箱中老化处理10-12小时,冷却至常温后得到所述高分子硅材料。

作为对上述方案的进一步改进,所述织造布包含了机织布、针织布、无纺布中的一种或几种。

作为对上述方案的进一步改进,所述填料是由氧化铝、碳酸钙、氮化硼、碳化硅按照7-8:3-4:1-2:0.6-0.8的质量比混合制备得到的,粒径大小在1-10微米之间。

作为对上述方案的进一步改进,所述高分子硅材料在使用前经过刮膜制备成厚度为0.3-0.4毫米的膜层,加工成革后在70-80℃下干燥6-8小时。

本发明相比现有技术具有以下优点:为了解决现有合成革综合性差的问题,本发明提供了一种耐酸碱性极好的高分子硅合成革,以织造布为基材,添加质量分数占15-18%的高分子硅材料,通过干法移膜的工艺生产制备,硅材料在制备中,将改性聚氨酯乳液添加到聚合有机硅中,提高了材质的抗裂性和透气性,有机硅树脂在合成中通过羟基的缩合,将硅原子连接在锡原子上,提高了键强度,增强了链的整体性能,本发明制备得到的高分子硅硅合成革除了在耐酸碱性展现出优异的性能外,还具有以下特征:抗撕裂强度高,耐高低温,在高温下不变形,在低温下保持柔软,耐黄变,抗紫外线,清洁度高,透气防水抗菌,缝合强度高,手感好,给人体皮肤带来天然的舒适性,是一种提升生活品质的合成革。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种耐酸碱性极好的高分子硅合成革,以织造布为基材,添加质量分数占15%的高分子硅材料,通过干法移膜的工艺生产制备,所述高分子硅材料按照重量份计由以下成分制成:甲基三氯硅烷70份、乙烯基二甲基硅氧烷50份、苯基三氯硅烷40份、聚己二酸丁二醇酯二醇15份、二羟甲基丙酸14份、异佛尔酮二异氰酸酯12份、三乙胺10份、二甲苯30份、无水乙醇110份、二月桂酸二丁基锡3份、填料16份,该硅材料的制备方法包括以下步骤:

(1)向四口烧瓶中加入甲基三氯硅烷、乙烯基二甲基硅氧烷和苯基三氯硅烷,混合均匀后,滴加无水乙醇,在500转/分钟下搅拌30分钟,加入二甲苯,继续反应3小时,得到有机硅树脂预聚体,在此预聚体中加入催化剂二月桂酸二丁基锡,超声分散10分钟,缩聚反应4.0小时,反应温度为140℃,得到黄色胶状有机硅树脂;

(2)取干燥的三口烧瓶,将聚己二酸丁二醇酯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯加入到烧瓶中,缓慢升温至80℃,并维持该温度搅拌反应2小时,加入二羟甲基丙酸,搅拌20钟后,降温至40℃,加入三乙胺进行中和反应,反应进行1.5小时后停止加热,在3000转/分钟下进行强力搅拌10分钟,然后在15℃下固化6小时,得到改性聚氨酯乳液;

(3)将步骤(2)制备得到的改性聚氨酯乳液加入到步骤(1)中的胶状有机硅树脂中,混合搅拌均匀,将填料在120℃下烘干1小时,加入到混合料中,搅拌均匀后置于160℃老化箱中老化处理10小时,冷却至常温后得到所述高分子硅材料。

作为对上述方案的进一步改进,所述织造布包含了机织布、针织布、无纺布中的一种或几种。

作为对上述方案的进一步改进,所述填料是由氧化铝、碳酸钙、氮化硼、碳化硅按照7:3:1:0.6的质量比混合制备得到的,粒径大小在1-10微米之间。

作为对上述方案的进一步改进,所述高分子硅材料在使用前经过刮膜制备成厚度为0.3毫米的膜层,加工成革后在70℃下干燥6小时。

实施例2

一种耐酸碱性极好的高分子硅合成革,以织造布为基材,添加质量分数占16%的高分子硅材料,通过干法移膜的工艺生产制备,所述高分子硅材料按照重量份计由以下成分制成:甲基三氯硅烷72份、乙烯基二甲基硅氧烷55份、苯基三氯硅烷45份、聚己二酸丁二醇酯二醇16份、二羟甲基丙酸15份、异佛尔酮二异氰酸酯13份、三乙胺11份、二甲苯35份、无水乙醇115份、二月桂酸二丁基锡3.5份、填料18份,该硅材料的制备方法包括以下步骤:

(1)向四口烧瓶中加入甲基三氯硅烷、乙烯基二甲基硅氧烷和苯基三氯硅烷,混合均匀后,滴加无水乙醇,在550转/分钟下搅拌35分钟,加入二甲苯,继续反应4小时,得到有机硅树脂预聚体,在此预聚体中加入催化剂二月桂酸二丁基锡,超声分散12分钟,缩聚反应4.2小时,反应温度为145℃,得到黄色胶状有机硅树脂;

(2)取干燥的三口烧瓶,将聚己二酸丁二醇酯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯加入到烧瓶中,缓慢升温至82℃,并维持该温度搅拌反应2.5小时,加入二羟甲基丙酸,搅拌25分钟后,降温至43℃,加入三乙胺进行中和反应,反应进行1.8小时后停止加热,在3100转/分钟下进行强力搅拌12分钟,然后在18℃下固化7小时,得到改性聚氨酯乳液;

(3)将步骤(2)制备得到的改性聚氨酯乳液加入到步骤(1)中的胶状有机硅树脂中,混合搅拌均匀,将填料在125℃下烘干1.5小时,加入到混合料中,搅拌均匀后置于165℃老化箱中老化处理11小时,冷却至常温后得到所述高分子硅材料。

作为对上述方案的进一步改进,所述织造布包含了机织布、针织布、无纺布中的一种或几种。

作为对上述方案的进一步改进,所述填料是由氧化铝、碳酸钙、氮化硼、碳化硅按照7.5:3.5:1.5:0.7的质量比混合制备得到的,粒径大小在1-10微米之间。

作为对上述方案的进一步改进,所述高分子硅材料在使用前经过刮膜制备成厚度为0.35毫米的膜层,加工成革后在75℃下干燥7小时。

实施例3

一种耐酸碱性极好的高分子硅合成革,以织造布为基材,添加质量分数占18%的高分子硅材料,通过干法移膜的工艺生产制备,所述高分子硅材料按照重量份计由以下成分制成:甲基三氯硅烷75份、乙烯基二甲基硅氧烷60份、苯基三氯硅烷50份、聚己二酸丁二醇酯二醇18份、二羟甲基丙酸17份、异佛尔酮二异氰酸酯15份、三乙胺12份、二甲苯40份、无水乙醇120份、二月桂酸二丁基锡4份、填料20份,该硅材料的制备方法包括以下步骤:

(1)向四口烧瓶中加入甲基三氯硅烷、乙烯基二甲基硅氧烷和苯基三氯硅烷,混合均匀后,滴加无水乙醇,在600转/分钟下搅拌40分钟,加入二甲苯,继续反应5小时,得到有机硅树脂预聚体,在此预聚体中加入催化剂二月桂酸二丁基锡,超声分散15分钟,缩聚反应4.5小时,反应温度为150℃,得到黄色胶状有机硅树脂;

(2)取干燥的三口烧瓶,将聚己二酸丁二醇酯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯加入到烧瓶中,缓慢升温至85℃,并维持该温度搅拌反应3小时,加入二羟甲基丙酸,搅拌30分钟后,降温至45℃,加入三乙胺进行中和反应,反应进行2.0小时后停止加热,在3200转/分钟下进行强力搅拌15分钟,然后在20℃下固化8小时,得到改性聚氨酯乳液;

(3)将步骤(2)制备得到的改性聚氨酯乳液加入到步骤(1)中的胶状有机硅树脂中,混合搅拌均匀,将填料在130℃下烘干2小时,加入到混合料中,搅拌均匀后置于170℃老化箱中老化处理12小时,冷却至常温后得到所述高分子硅材料。

作为对上述方案的进一步改进,所述织造布包含了机织布、针织布、无纺布中的一种或几种。

作为对上述方案的进一步改进,所述填料是由氧化铝、碳酸钙、氮化硼、碳化硅按照8:4:2:0.8的质量比混合制备得到的,粒径大小在1-10微米之间。

作为对上述方案的进一步改进,所述高分子硅材料在使用前经过刮膜制备成厚度为0.4毫米的膜层,加工成革后在80℃下干燥8小时。

对比例1

与实施例1的区别仅在于,使用聚有机硅氧烷代替步骤(1)制备得到的胶状有机硅树脂,其余保持一致。

对比例2

与实施例2的区别仅在于,使用普通的聚氨酯乳液代替步骤(2)制备得到的改性聚氨酯乳液,其余保持一致。

对比例3

与实施例3的区别仅在于,省略步骤(3)中老化处理过程,其余保持一致。

对比实验

分别使用实施例1-3和对比例1-3的方法加工制备高分子硅合成革材料,同时以现有的pu料为成膜剂,非织造布为基材,通过湿法涂层工艺制备合成革作为对照组,将各组制备得到的合成革进行耐酸碱性能测定,保持无关变量一致,结果如表1、表2所示。

不同硫酸浓度溶液中合成革的弹性回复率

(试验中用98%浓硫酸配制浓度分别为80.0%、60.0%、40.0%、30.0%的硫酸溶液,将制备得到的试样放入4种不同浓度的硫酸溶液中浸泡50分钟后清洗晾干,测量它们在不同硫酸浓度下的弹性回复率)

不同氢氧化钠浓度溶液中合成革的弹性回复率

(试验中用98%浓碱配制浓度分别为80.0%、60.0%、40.0%、30.0%的碱溶液,将制备得到的试样放入4种不同浓度的碱溶液中浸泡50分钟后清洗晾干,测量它们在不同硫酸浓度下的弹性回复率)。

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