一种PVC革用水性雾面处理剂及其制备方法与流程

文档序号:12743234阅读:1157来源:国知局

本发明涉及一种PVC革用表面处理剂,特别涉及一种应用于PVC革表面后处理工艺的PVC革用水性雾面肤感处理剂,还涉及该PVC革用水性雾面肤感处理剂的制备方法。



背景技术:

PVC革质轻,耐水,成本低,故广泛用于制作服装、鞋帽、箱包、家具、装饰品及各种工业配件。生产PVC人造革时由于加入了大量的增塑剂等材料,使得生产出来的PVC人造革无论光泽、手感都不够理想。在皮革的生产过程中必须对皮革进行表面处理,赋予皮革表面爽滑、柔软、哑光等舒适的手感、漂亮的外观,以及抗划伤、耐醇和耐污的效果。现有PVC革表面处理剂大多为溶剂型PU表处剂,因为味道大,经表处的革会残留DMF、甲苯、丁酮等有毒有害物质,随着人们环保意识的增加,国家政策的限制,溶剂型PVC革用表处剂逐渐在退出市场。而现有水性PVC革哑光表处剂,有些附着力不足,耐磨很差,抗划伤差,有些消光度不够低,黑度或透度不够。简单粗糙手感PVC革用表处剂难以满足在家居装饰、家电、家具、汽车内饰等越来越高的要求。

公开专利201520563468.1中阐述一种抗划伤抗脏污的丝滑高哑光PVC装饰膜,其中涉及一种抗划伤抗脏污的丝滑高哑光PVC触感涂层,其消光度在5-10,远达不到行业里高哑光和高黑度的雾面效果。

公开专利201310028041.7中阐述一种用于PVC人造革表面处理的水性处理剂及其制备方法,其仍需使用溶剂,未做到环保,该专利所提出的制作方法,其浆料稳定性很差,沉淀分层严重,浆料放置时间很局限。

公开专利201110249673.7中阐述一种压延PVC革用水性雾面处理剂及其制备方法,其只是PU树脂复配气相二氧化硅,按该专利做法,采用所提到的各类型PU树脂复配出浆料,实验结果显示在手感上很涩,该专利中所提能提供手触丰满感和质地细腻感是不科学的;而该专利选用聚氨酯缔合型增稠剂会造成浆料分层,缺乏稳定性,从而缺乏实际应用价值。该专利中所列举的具体实施方案中,其消光度在8,这种情况不能算作雾面处理剂。

公开专利201110174579.X中阐述一种合成革用水性PU抛光处理剂及其制备方法,其配方由水性聚氨酯树脂光油、改性聚氨酯乳液、蜡乳液、二氧化硅消光粉、有机硅流平剂、有机硅消泡剂、水性聚氨酯增稠剂以及水组成,该专利是一种抛光处理剂,处理后是需经抛光的亮面效果。

公开专利200910212603.7中阐述一种合成革用水性PU雾面处理剂,其配方有水性聚氨酯树脂、水、改性有机硅聚合物、有机硅流平剂、有机硅消泡剂、水性聚氨酯增稠剂和改性有机硅消光粉组成,该专利是合成革用水性PU雾面处理剂,因PVC革里含大量增塑剂,所以其不适用于PVC革。

公开专利201310113085.X中阐述一种肤感聚氨酯皮革表面处理剂及其制备方法,该表面处理剂是溶剂型普通肤感皮革表面处理剂。

公开专利201110249656.3中阐述了压延PVC革用水性表面处理剂,该专利适用于压延法的PVC革的水性表面处理剂。

因此,需要开发一种新的PVC革用水性雾面处理剂,雾面效果佳,厚重肤感好、耐污、环保,同时附着力好、抗划伤、耐曲折、耐丛林;能满足在家居装饰、家电、家具、汽车内饰等对肤感及耐污等越来越高的要求。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷,提供一种PVC革用水性雾面处理剂,雾面效果佳、附着力好、抗划伤、耐曲折、耐丛林,耐污,并具有厚重肤感触感的真皮感效果。

本发明的另一个目的在于提供所述的PVC革用水性雾面处理剂的话制备方法,该制备方法简单易行,不使用溶剂,安全环保。

为达到以上目的,本发明采用的技术方案如下:

一种PVC革用水性雾面处理剂,其特征在于,包含以下组分:水性聚氨酯树脂、水、二氧化硅消光粉、聚硅氧烷水分散体、水性蜡乳液、水性润湿剂、水性消泡剂和增稠剂。

作为一种优选的技术方案,本发明的PVC革用水性雾面处理剂包含以下重量份的组分:

水性聚氨酯树脂30~35重量份、优选31~33重量份,水40~50重量份、优选43~48重量份,二氧化硅消光粉3~5重量份、优选3.4~4.5重量份,聚硅氧烷水分散体3~5重量份、优选3.6~4.7重量份,水性蜡乳液5~10、优选6~9重量份,水性润湿剂0.1~0.5、重量份、优选0.2~0.4重量份,水性消泡剂0.1~0.5重量份、优选0.2~0.4重量份,增稠剂0.5~1重量份、优选0.6~0.8重量份。

本发明中,所述的水性聚氨酯树脂是是利用芳族、脂肪族和脂环族多异氰酸酯中的一种或多种与聚酯二醇所生成的聚氨酯树脂。优选地,所述的芳族多异氰酸酯是TDI,脂肪族多异氰酸酯是HDI,脂环族多异氰酸酯是H12MDI和IPDI,更优选H12MDI和HDI的复配,其中H12MDI和HDI的质量比例在3:7至7:3之间,其能获得更好的柔韧性。

本发明中,所述的聚酯二醇是聚己内酯二元醇、聚亚己基碳酸酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二元醇、聚己二酸-1,6-己二醇酯二元醇、聚己二酸-1,2-丙二醇酯二元醇,聚己二酸一缩二乙二醇酯二元醇,聚己二酸新戊二醇酯二元醇,聚己二酸乙二醇和一缩二乙二醇无规共聚酯二元醇,聚己二酸乙二醇和丙二醇无规共聚酯二元醇,聚己二酸乙二醇和丁二醇无规共聚酯二元醇,聚己二酸己二醇和新戊二醇无规共聚酯二元醇中的一种或多种。优选聚己内酯二元醇、聚己二酸-1,6-己二醇酯二元醇、聚亚己基碳酸酯二元醇及聚己二酸己二醇和新戊二醇无规共聚酯二元醇中的一种或多种;更优选聚己二酸己二醇和新戊二醇无规共聚酯二元醇,其中己二醇和新戊二醇的质量比例在3:7至7:3之间,因其更好的链段规整而获得的结晶性、耐油性及耐水解稳定性,表现其在PVC革上较好的耐增塑剂渗透、附着力及雾面持久。

本发明中,所述的聚酯二醇的数均分子量在600-3000之间,优选1000-2000的分子量。

本发明中,所述二氧化硅消光粉是气相法二氧化硅、沉淀法二氧化硅和凝胶法二氧化硅的一种或多种。

本发明中,所述水性蜡乳液是水性聚乙烯蜡乳液、水性棕榈蜡乳液和水性石蜡乳液中的一种或多中;要求蜡乳液熔点在52-102度之间。本专利选用的水性蜡乳液,高温烘干时蜡熔融迁移至PVC革表面,待冷却时形成球状结构,均匀分布在表面一层,因蜡熔点高,本身硬,从而有一种厚的重的厚重肤感的手感错觉效果,而且因其表面张力及极性低,具有较好的耐污效果。

本发明中,所述的聚硅氧烷水分散体为分子量为2万-110万的聚醚乳化聚硅氧烷水分散体;该聚硅氧烷水分散体在受热烘干时使得聚硅氧烷结构更易释放,获得更好润滑触感。

本发明中,所述的水性润湿剂是丙烯酸共聚物和有机硅化合物中的一种或多种。

本发明中,所述的水性消泡剂是乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚的任意一种。

本发明中,所述的增稠剂是碱溶胀增稠剂,羟乙基纤维素和膨润土中的一种或多种;其中碱溶胀增稠剂优选丙烯酸类碱溶胀增稠剂。现有技术所使用增稠剂为水性聚氨酯缔合型增稠剂,该增稠剂只增稠聚氨酯分子等疏水结构,而不增稠水等物质;浆料在1天及以上放置过程中,会出现明显分层和分水,实际应用有很大局限性,本发明采用的增稠剂可增稠水,处理剂长期放置不会出现分层或分水现象。

一种PVC革用水性雾面处理剂的制备方法,其包含以下步骤:

步骤1:将水性聚氨酯树脂、二氧化硅消光粉、水性消泡剂、水性润湿剂、水搅拌混合均匀;

步骤2:过滤步骤1所得混合物;

步骤3:向步骤2过滤后所得混合物中加入聚硅氧烷水分散体、水性蜡乳液和增稠剂,搅拌均匀即得所述的PVC革用水性雾面处理剂。

本发明制备方法中,步骤1中搅拌时间为1-2小时。

本发明得到的处理剂放置半年不沉降,性能稳定,不出现表处泛白等不良现象。采用该技术方案,该发明与现有技术相比具有如下优点:

1、本发明的PVC革用水性雾面处理剂的溶剂是水,不涉及其他有机溶剂,具有安全、环保、不燃烧、成本低的独特性能。

2、本发明配方中选用的水性聚氨酯,均以聚酯型二元醇为主要原料,对比聚醚二醇有更好的耐增塑剂能力,以实现处理剂在PVC基材上较好的附着力,通过水性蜡乳液和聚硅氧烷水分散体的复配获得雾面厚重肤感的效果。

3、本发明的PVC革用水性雾面处理剂具有真皮感的厚重肤感手感以及耐污效果,同时雾面效果佳、附着力好、抗划伤、耐曲折、耐丛林,能满足在家居装饰、家电、家具、汽车内饰等对肤感及耐污等越来越高的要求。成品具有消光度极低、黑白板光泽度值小于1,黑度、透度好;保证特黑、特雾、透度和附着力情况下耐常低温曲挠和耐丛林。

具体实施方式

下面通过实施例,对本发明技术方案进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例中使用的产品:

ACEMATT 3300(经表面处理的气相二氧化硅消光粉,平均粒径大小为:9.5um d50,(激光衍射法),赢创德固赛公司)

ACEMATT TS100(未经表面处理的气相二氧化硅消光粉,平均粒径大小为:9.5um d50,(激光衍射法),赢创德固赛公司)

ACEMATT OK520(通用有机表面处理的沉淀法二氧化硅消光粉,平均粒径大小为:6.5um d50,(激光衍射法),赢创德固赛公司)

Silok 9184(分子量在100-110万的聚醚乳化聚硅氧烷水分散体,斯洛柯化学公司)

Silok 50(分子量在30-40万的聚醚乳化聚硅氧烷水分散体,斯洛柯化学公司)

Silok9146(分子量在3-5万的聚醚乳化聚硅氧烷水分散体,斯洛柯化学公司)

Michem 743(非离子石蜡乳液,熔点52℃,32%固含,麦可门公司)

Michem 270R(阴离子石蜡/聚乙烯乳液,熔点101℃,39%固含,麦可门公司)

Michem 156HS(阴离子棕榈蜡乳液,熔点83℃,35%固含,麦可门公司)

Tego 245(水性润湿剂,赢创德固赛公司)

BYK 346(水性润湿剂,毕克化学公司)

BYK 024(水性润湿剂,毕克化学公司)

LCN 407(水性润湿剂,斯塔尔克莱恩公司)

Carlant 743(水性消泡剂,斯塔尔克莱恩公司)

Tego 815N(水性消泡剂,赢创德固赛公司)

Vesmody A 801(改善中、低剪切黏度的阴离子丙烯酸碱溶胀型增稠剂,29%固含,万华化学集团有限公司)

Vesmody A 401(改善中剪切黏度的阴离子疏水改性碱溶胀型增稠剂,30%固含,万华化学集团有限公司)

NAT ROSOL 250HBR(羟乙基纤维素增稠剂,美国伊士曼化学公司)

Vesmody U604(缔合型非离子聚氨酯型增稠剂,25%固含,万华化学集团有限公司)

实施例1

PVC革用水性雾面处理剂由IPDI和数均分子量在2000的聚己二酸新戊二醇酯二元醇所合成的水性聚氨酯树脂31重量份、水44重量份、二氧化硅消光粉(ACEMATT 3300)3.5重量份、聚硅氧烷水分散体(Silok 9184)3.9重量份、水性蜡乳液(Michem 743)7.5重量份、水性润湿剂(Tego 245)0.2重量份、水性消泡剂(BYK 024)0.3重量份和增稠剂(Vesmody A 801)0.6重量份组成。

上述PVC革用水性雾面处理剂的制备方法是:将31重量份水性聚氨酯树脂、3.5重量份二氧化硅消光粉、0.2重量份水性润湿剂、0.3重量份水性消泡剂和44重量份水混合并搅拌1小时;过滤所得混合物;最后,过滤后的混合物加入3.9重量份聚硅氧烷水分散体、7.5重量份水性蜡乳液和0.6重量份增稠剂搅拌,搅拌均匀后即得所述的PVC革用水性雾面处理剂。

所得到的PVC革用水性雾面处理剂的性能指标见表1。

实施例2

PVC革用水性雾面处理剂由H12MDI和HDI的质量比例为1:1和数均分子量在1000的聚己内酯二元醇所合成的水性聚氨酯树脂35重量份、水49重量份、二氧化硅消光粉(ACEMATT TS100)4.5重量份、聚硅氧烷水分散体(Silok 50)4.7重量份、水性蜡乳液(Michem 270R)8.5重量份、水性润湿剂(BYK 346)0.4重量份、水性消泡剂(Carlant 743)0.5重量份和增稠剂(Vesmody A 401)0.5重量份组成。

上述PVC革用水性雾面处理剂的制备方法是:将35重量份水性聚氨酯树脂、4.5重量份二氧化硅消光粉、0.4重量份水性润湿剂、0.5重量份水性消泡剂和49重量份水混合并搅拌1小时;过滤所得混合物;最后,过滤后的混合物加入4.7重量份聚硅氧烷水分散体、8.5重量份水性蜡乳液和0.5重量份增稠剂搅拌,搅拌均匀后即得所述的PVC革用水性雾面处理剂。

所得到的PVC革用水性雾面处理剂的性能指标见表1。

实施例3

PVC革用水性雾面处理剂由H12MDI和数均分子量在3000的聚己二酸己二醇和新戊二醇无规共聚酯二元醇(其中己二醇和新戊二醇的质量比例在3:7)所合成的水性聚氨酯树脂33重量份、水45重量份、二氧化硅消光粉(ACEMATT OK520)4重量份、聚硅氧烷水分散体(Silok 9146)4重量份、水性蜡乳液(Michem156HS)8重量份、水性润湿剂(LCN 407)0.35重量份、水性消泡剂(Tego 815N)0.25重量份和增稠剂(NAT ROSOL 250HBR)0.5重量份组成。

上述PVC革用水性雾面处理剂的制备方法是:将33重量份水性聚氨酯树脂、4重量份二氧化硅消光粉、0.35重量份水性润湿剂、0.25重量份水性消泡剂和45重量份水混合并搅拌1小时;过滤所得混合物;最后,过滤后的混合物加入4重量份聚硅氧烷水分散体、8重量份水性蜡乳液和0.5重量份增稠剂搅拌,搅拌均匀后即得所述的PVC革用水性雾面处理剂。

所得到的PVC革用水性雾面处理剂的性能指标见表1。

实施例4

PVC革用水性雾面处理剂由H12MDI和数均分子量在3000的聚己二酸己二醇和新戊二醇无规共聚酯二元醇(其中己二醇和新戊二醇的质量比例在7:3)所合成的水性聚氨酯树脂33重量份、水45重量份、二氧化硅消光粉(ACEMATT OK520)4重量份、聚硅氧烷水分散体(Silok 9146)4重量份、水性蜡乳液(Michem156HS)8重量份、水性润湿剂(LCN 407)0.35重量份、水性消泡剂(Tego 815N)0.25重量份和增稠剂(NAT ROSOL 250HBR)0.5重量份组成。

上述PVC革用水性雾面处理剂的制备方法是:将33重量份水性聚氨酯树脂、4重量份二氧化硅消光粉、0.35重量份水性润湿剂、0.25重量份水性消泡剂和45重量份水混合并搅拌1小时;过滤所得混合物;最后,过滤后的混合物加入4重量份聚硅氧烷水分散体、8重量份水性蜡乳液和0.5重量份增稠剂搅拌,搅拌均匀后即得所述的PVC革用水性雾面处理剂。

所得到的PVC革用水性雾面处理剂的性能指标见表1。

对比例1

PVC革用水性雾面处理剂由IPDI和数均分子量在2000的聚己二酸丁二醇酯二元醇所合成的水性聚氨酯树脂31重量份、水44重量份、二氧化硅消光粉(ACEMATT 3300)3.5重量份、聚硅氧烷水分散体(Silok 9184)3.9重量份、水性润湿剂(Tego 245)0.2重量份、水性消泡剂(BYK 024)0.3重量份和增稠剂(Vesmody A801)0.6重量份组成。

上述PVC革用水性雾面处理剂的制备方法是:将31重量份水性聚氨酯树脂、3.5重量份二氧化硅消光粉、0.2重量份水性润湿剂、0.3重量份水性消泡剂和44重量份水混合并搅拌1小时;过滤所得混合物;最后,过滤后的混合物加入3.9重量份聚硅氧烷水分散体和0.6重量份增稠剂搅拌,搅拌均匀后即得所述的PVC革用水性雾面处理剂。

所得到的PVC革用水性雾面处理剂的性能指标见表1。

对比例2

PVC革用水性雾面处理剂由IPDI和数均分子量在2000的聚亚己基碳酸酯二元醇所合成的水性聚氨酯树脂31重量份、水44重量份、二氧化硅消光粉(ACEMATT 3300)3.5重量份、水性蜡乳液(Michem 743)7.5重量份、水性润湿剂(Tego 245)0.2重量份、水性消泡剂(BYK 024)0.3重量份和增稠剂(Vesmody U604)1重量份组成。

上述PVC革用水性雾面处理剂的制备方法是:将31重量份水性聚氨酯树脂、3.5重量份二氧化硅消光粉、0.2重量份水性润湿剂、0.3重量份水性消泡剂和44重量份水混合并搅拌1小时;过滤所得混合物;最后,过滤后的混合物加入7.5重量份水性蜡乳液和1重量份增稠剂搅拌,搅拌均匀后即得所述的PVC革用水性雾面处理剂。

所得到的PVC革用水性雾面处理剂的性能指标见表1。

表1

表1中的“其他专利”数据来自专利号“201110249673.7”的数据内容。

实施例及对比例的测试方法如下:

固含测试方法:取适量乳液在锡箔纸制成的容器里,称量150度20min前后的重量变化,计算其固体含量。

粒径测试方法:采用Malvern Nano-ZS90仪器。

pH测试方法:采用Metrohm 827Ph lab仪器。

粘度测试方法:采用BROOKFIELD粘度仪,3号转子/30rpm进行测试。

外观测试方法:眼观进行判断。

手感测试方法:20um线棒刮涂PVC革,100度烘干约1min,通过手抓及触摸进行手感判断。

黑度测试方法:20um线棒刮涂黑色PVC革,100度烘干约1min,观察黑度及透度效果。

耐常温曲折测试方法:20um线棒刮涂黑色PVC革,100度烘干约1min,裁成4*7cm样条,经纬向各3个,常温曲折仪进行测试。

耐丛林测试方法:取浆料,加2%的异氰酸酯交联剂(268),20um线棒刮涂黑色基材PVC革,100度烘干约1min,放置1天,打卷放入70度温度和95%湿度的恒温恒湿箱里,5周时取出,拿对照组进行黑度、附着力等性能判断。

附着力测试方法:20um线棒刮涂PVC革,100度烘干约1min,采用GB/T9286-1998国标。

耐污测试方法:20um线棒刮涂PVC革,100度烘干约1min,拿圆珠笔在革面上划,不留下笔液为耐污效果好。

耐刮性测试方法:20um线棒刮涂PVC革,100度烘干约1min,拿手指甲在革面进行用劲划,无划痕或划痕能自动修复为耐刮性好。

耐热粘着性:20um线棒刮涂PVC革,100度烘干约1min,裁成5*5cm,对贴,80℃/3kg/24h,揭开不粘连为耐热粘着性。

黑白板光泽度测试方法:取浆料于黑白卡纸上,150um涂覆器进行挂涂,100度烘干约3min,以光泽度仪记录60度入射角的光泽度值。

稳定性测试方法:取1公斤表处剂浆料于1公斤塑料瓶里,密封,常温静置6个月及50度烘箱里静置1个月,观察底部是否有沉降以及性能是否稳定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的实施范围;如果不脱离本发明的精神和范围,对本发明进行修改或者等同替换,均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

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