一种抗菌耐磨合成革及制备方法与流程

本发明属于合成革技术领域，具体涉及一种抗菌耐磨合成革及制备方法。

背景技术：

聚氨酯合成革具有光泽柔和、自然，手感柔软，真皮感强，耐扰曲，抗老化等优异的特点，同时还具备耐寒性好、透气、可洗涤、加工方便、价格优廉等优点，是天然皮革最为理想的替代品，广泛用于服装，制鞋，箱包，家具等行业。伴随着合成革行业的高速发展，合成革用聚氨酯树脂的品质要求越来越高，聚氨酯产品加工过程中，可以通过添加不同种类的功能化助剂而提升聚氨酯合成革的性能指标，但存在助剂难以混合均匀、长期使用时助剂分子易于失效与溢出、助剂有特定应用领域和相匹配树脂等不足。

合成革制品不宜水洗，若穿着后放置，易滋生细菌，需要定期采用特定的皮革清洁剂进行清洁保养，如何提高合成革的耐磨性和抗菌性，对革制品的市场发展有重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种抗菌耐磨合成革及制备方法，首先研究制备了嵌段改性剂，将其加入聚氨酯的制备中，发生嵌段聚合反应，制备的合成革具有良好的抗菌性和耐磨性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种抗菌耐磨合成革，该合成革采用改性聚氨酯树脂经湿法制造工艺制备得到。

一种抗菌耐磨合成革的制备方法，具体包括以下步骤：

第一步、嵌段改性剂的制备

s1、在反应釜中加入2.3-2.5mol2-氨基-5-(羟甲基)噻唑、20-25g酸催化剂和4-6l溶剂丙酮，接着边搅拌边升温至60-65℃，接着均分成5批共加入1moln,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺，加入完毕后，保温继续搅拌2.5-3h，反应结束后，将反应液倒入到2l无水乙醇中，静置1h，过滤，采用无水乙醇洗涤3-5次，经真空干燥后，即得到中间体a；

s2、将步骤s1制备的中间体a、3-4l溶剂加入到反应釜中，边搅拌边升温至70-80℃，逐滴滴加2.1-2.3mol硫酸二甲酯，滴加完毕后，继续保温反应3.5-4h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂和未反应的硫酸二甲酯，粗产物采用无水乙醚洗涤3-5次，即得到嵌段改性剂b；

第二步、改性聚氨酯树脂的制备

将脱水后的聚丙二醇加入到反应釜中，接着加入干燥后的嵌段改性剂b、扩链剂、催化剂和溶剂dmf，升温至60-65℃，接着将异佛尔酮二异氰酸酯加入到反应釜中，升温至80-85℃，保温反应4-5h，即得到改性聚氨酯树脂；

第三步、采用湿法制造工艺，将改性聚氨酯树脂渗透到非织造布间，即得到抗菌耐磨合成革。

进一步，步骤s1中，所述的酸催化剂为对甲苯磺酸。

进一步，步骤s1中，n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺每批加入时间间隔为30min。

进一步，步骤s2中，所述的溶剂为35-40％的乙醇水溶液。

进一步，第二步中，所述的异佛尔酮二异氰酸酯、聚酯多元醇、嵌段改性剂b、扩链剂、催化剂的质量比为45-50：130-150:20-30:2-4:0.03。

进一步，第二步中，所述的聚酯多元醇为ppg2000。

进一步，第二步中，所述的扩链剂为季戊四醇。

进一步，第二步中，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡。

进一步，第二步中，溶剂dmf与异佛尔酮二异氰酸酯的液质比为10ml:1g。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种抗菌耐磨合成革及制备方法，首先研究制备了嵌段改性剂，首先以2-氨基-5-(羟甲基)噻唑和n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺为原料，在酸性条件下，氨基与碳碳双键发生亲核加成反应，得到了中间体a，接着中间体a与硫酸二甲酯反应，得到了含有双季铵盐嵌段改性剂b，将其加入聚氨酯的制备中，发生嵌段聚合反应；

嵌段改性剂b中含有抗菌官能基团季铵盐和噻唑环，双重抗菌官能机构可抑制多种细菌霉菌，且以化学键的方式引入到合成革中，具有良好的耐擦洗性，即使在长久的清洁剂清洗下，也可长久的维持合成革的抗菌性；

嵌段改性剂b为较大分子结构，且含有双马来酰亚胺，大大提高了聚氨酯树脂的分子量，在含有四个羟基的季戊四醇扩链剂下，大大提高了聚氨酯的交联度，改性聚氨酯树脂制成的合成革具有较好的耐磨性能。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明嵌段改性剂制备反应流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1所示，嵌段改性剂的制备，具体包括以下步骤：

s1、在反应釜中加入2.3-2.5mol2-氨基-5-(羟甲基)噻唑、20-25g对甲苯磺酸和4-6l溶剂丙酮，接着边搅拌边升温至60-65℃，接着均分成5批加入1moln,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺，每批加入时间间隔为30min，加入完毕后，保温继续搅拌2.5-3h，反应结束后，将反应液倒入到2l无水乙醇中，静置1h，过滤，采用无水乙醇洗涤3-5次，经真空干燥后，即得到中间体a；收率为92.5％；

s2、将步骤s1制备的中间体a、3-4l溶剂35-40％的乙醇水溶液加入到反应釜中，边搅拌边升温至70-80℃，逐滴滴加2.1-2.3mol硫酸二甲酯，滴加完毕后，继续保温反应3.5-4h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂和未反应的硫酸二甲酯，粗产物采用无水乙醚洗涤3-5次，即得到嵌段改性剂b；

经gc-ms检测得到：嵌段改性剂b的分子量为586.175。

实施例2

抗菌耐磨合成革的制备方法，具体包括以下步骤：

第一步、改性聚氨酯树脂的制备

将脱水后的150g聚丙二醇(ppg2000)加入到反应釜中，接着加入20g干燥后的嵌段改性剂b、2g扩链剂季戊四醇、0.03g催化剂二月桂酸二丁基锡和450ml溶剂dmf，升温至60℃，接着将45g异佛尔酮二异氰酸酯加入到反应釜中，升温至80℃，保温反应4h，即得到改性聚氨酯树脂；

第二步、采用湿法制造工艺，将改性聚氨酯树脂渗透到非织造布间，即得到抗菌耐磨合成革。

实施例3

抗菌耐磨合成革的制备方法，具体包括以下步骤：

第一步、改性聚氨酯树脂的制备

将脱水后的130g聚丙二醇(ppg2000)加入到反应釜中，接着加入24g干燥后的嵌段改性剂b、4g扩链剂季戊四醇、0.03g催化剂二月桂酸二丁基锡和500ml溶剂dmf，升温至65℃，接着将50g异佛尔酮二异氰酸酯加入到反应釜中，升温至80℃，保温反应4h，即得到改性聚氨酯树脂；

第二步、采用湿法制造工艺，将改性聚氨酯树脂渗透到非织造布间，即得到抗菌耐磨合成革。

实施例4

抗菌耐磨合成革的制备方法，具体包括以下步骤：

第一步、改性聚氨酯树脂的制备

将脱水后的140g聚丙二醇(ppg2000)加入到反应釜中，接着加入30g干燥后的嵌段改性剂b、4g扩链剂季戊四醇、0.03g催化剂二月桂酸二丁基锡和490ml溶剂dmf，升温至60℃，接着将49g异佛尔酮二异氰酸酯加入到反应釜中，升温至85℃，保温反应5h，即得到改性聚氨酯树脂；

第二步、采用湿法制造工艺，将改性聚氨酯树脂渗透到非织造布间，即得到抗菌耐磨合成革。

对比例1

不加入嵌段改性剂b，其余同实施例4。

对比例2

将扩链剂季戊四醇替换为1,4丁二醇，其余同实施例4。

对实施例2-4和对比例1-2制备的合成革进行性能测试

一、抗菌性测试

表一、新制合成革的抑菌率

注：表一中的清洗为采用碧丽珠-皮革清洁剂进行擦洗。

二、耐磨性测试

将对实施例2-4和对比例1-2制备的合成革分别裁剪成5*5cm²，在室温下，采用圆形砂轮(材质为沙粒)与圆片状测试样进行接触，载重1kg,转速70rpm/min，直至合成革破裂。测试完毕后计算圆片状测试样所转圈数作为衡量合成革耐磨性能的系数。

表二、合成革的耐磨性测试结果

由表一和表二可知，本发明制备的嵌段改性剂对聚氨酯改性后，制备的合成革具有较好的抗菌性和耐磨性能。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。