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一种有耐磨自清洁功能的皮料及其应用的制作方法

2021-02-02 16:02:15|293|起点商标网

本发明涉及一种皮料,尤其涉及一种有耐磨自清洁功能的皮料及其应用。



背景技术:

皮料作为一种具有悠久历史的材料,无论是天然皮料还是合成皮料,都被广泛运用生活、工业、军工上,所以人们对皮料的要求也越来越高,皮料的清洁、保养往往是一个大问题,比如说树膏皮料属环保皮种,由纯手工加入天然树脂蹂制而成,有着醇厚的树香味;表面未经化学处理,会有一定的颜色差异,轻微的碰撞都可能产生划痕。对抗污渍比较差。常见油污很容易渗透,无法清理;油皮表面有一定的龟裂效果,有自然皱和变色的现象,各部位色泽不一;使用时不具备防水及防污;蛇皮、鳄鱼皮等特种皮该类皮种的表面有天然的裂纹,皮纹华丽、生动,一般用作奢侈时尚的产品,防污能力较差,要经常进行清洁处理,并且难以百分之百恢复原样;移膜皮革是皮胚覆盖胶膜制作而成,使用过程中不需要任何护理剂,只需要用毛巾轻擦,表面就会焕然一新,光照时间长容易老化,不具备防霉性;漆皮珠光皮属漆皮做法,浅色部位在阳光下使用皮面会有变黄的现象,使用的时间越长,这种现象越明显;此类皮种比一般皮种更加容易出现过色、染色的情况,所以此类皮质产品更加要注意隔离保护;此类皮种的特色的表面加了一层膜,表皮层粘膜层被刮穿、刮花后无法修复。若被水浸泡或淋湿后未及时擦干,表面的粘膜会起泡,所以在使用过程中,保护非常麻烦。

人们逐渐发展了用一些树脂等涂覆到皮料表面来改善皮料的防污性能,但是这些涂料涂覆到皮料上面的附着力有待改善,皮料在长期使用的过程中,可能还存在被磨损的缺点,这样不但影响皮料的外观,还会降低其防污性能。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明第一个方面提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,所述有耐磨自清洁功能的皮料通过可固化的组合物喷涂、滚涂、刷涂或者擦涂处理得到,所述可固化的组合物包括组分a与组分b;所述组分a的原料包括,按重量份计,聚天门冬氨酸酯树脂65-80份、硅氟共聚物4-8份、消光粒子1.5-1.8份、溶剂15-20份、石墨烯复合物7-10份、助剂1.2-5份;所述助剂包括消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂中的至少一种;所述组分b为异氰酸酯。

作为本发明一种优选的技术方案,所述硅氟共聚物为氟硅丙烯酸酯共聚物。

作为本发明一种优选的技术方案,所述消光粒子选自纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米滑石粉、纳米硫酸钡中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案,所述溶剂选自二甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案,所述异氰酸酯选自科思创desmodurn3800、科思创desmodurl75a/c、科思创desmodurbl1265/1mpx、科思创desmodurhlbatdi+hdi、科思创desmoduril1351ba、科思创desmoduril1451ba、科思创desmodurvpls2394tdi/hdi、科思创desmodurn75mpa/xhdi、科思创desmodurn75ba、科思创desmodurn100hdi、科思创desmodurbl3175sn、科思创desmodurn3200hdi、科思创desmodurn3300hdi、科思创desmodurbl3370mpa、科思创desmodurz4470、科思创desmodurn3375ba/snhdi、科思创desmodurbl3175sn、科思创desmodurn3580ba中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案,所述皮料选自天然皮料、合成皮料、再生皮革中的一种。

作为本发明一种优选的技术方案,所述天然皮料选自牛皮料、羊皮料、猪皮料、水貂皮料,灰鼠皮料、狐皮料,貂子皮料、狼皮料,豹皮料中的一种;所述合成皮料选自聚氯乙烯皮料、聚酰胺皮料、聚烯烃皮料、聚氨酯皮料、聚氨酯-聚氯乙烯复合皮料、橡塑尼龙帆布皮料中的一种。

本发明第二个方面提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料的应用,所述有耐磨自清洁功能的皮料可以应用的领域包括生活服饰用皮料、陈设装饰用皮料、家具用皮料、工业制造用皮料、军工用皮料。

作为本发明一种优选的技术方案,所述生活服饰用皮料包括鞋、衣料、帽子、手套、腰带鞋、衣料、帽子、手套、腰带、钱包、名片夹、钟表带、皮包、书皮、笔筒、手机盒、个人备忘记事本、钥匙盒、眼镜盒、工具盒、手提包、户外帐篷;所述陈设装饰用皮料包括车辆、墙面、器物、家具用的皮料。

作为本发明一种优选的技术方案,所述车辆、墙面、器物、家具用的皮料包括车辆方向盘的包覆皮料、车辆手制动器的拉杆部的包覆皮料、车辆变速杆的包覆皮料、车辆座椅的包覆皮料、沙发、床具、桌椅用皮料、壁纸、扣板、墙绘、装饰画用皮料。

本发明具有下述有益效果:

1.在本发明体系中,通过消光离子与石墨烯复合物的相互作用,使制得的皮料具有良好的紫外线和自清洁能力;

2.在本发明体系中,通过添加了石墨烯复合物,使制得皮料具有良好的耐磨性能和防霉性能;

3.在本发明体系中,成膜助剂中与石墨烯复合物、消光粒子中的羟基相互作用形成三维网状结构,其形成的三维网状结构使可固化的组合物与皮料能够更好的附着在一起。

4.在本发明体系中,硅氟共聚物与其他组分的相互协同作用,增加了制得皮料的防水、自清洁能力;

5.本发明制得的皮料具有优异的耐磨自清洁功能;

6.本发明制得的皮料可以运用到生活服饰用皮料、陈设装饰用皮料、家具用皮料、工业制造用皮料、军工用皮料。

具体实施方式

本发明的第一个方面提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,所述有耐磨自清洁功能的皮料通过可固化的组合物喷涂、滚涂、刷涂或者擦涂处理得到,所述可固化的组合物包括组分a与组分b;所述组分a的原料包括,按重量份计,聚天门冬氨酸酯树脂65-80份、硅氟共聚物4-8份、消光粒子1.5-1.8份、溶剂15-20份、石墨烯复合物7-10份、助剂1.2-5份;所述助剂包括消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂中的至少一种;所述组分b为异氰酸酯。

在一种优选的实施方式中,所述助剂为消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂的混合物,所述消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂的重量比为(0.3-0.6):(0.8-1):(0.4-0.5):(1.8-2.3)。

聚天门冬氨酸酯树脂

本发明使用的聚天门冬氨酸酯树脂为快干型聚天门冬氨酸酯树脂。

在一种实施方式中,所述聚天门冬氨酸酯树脂采购于深圳市蓝博环保科技有限公司(牌号为lb-828a)。

硅氟共聚物

在一种实施方式中,所述硅氟共聚物为氟硅丙烯酸酯共聚物,其按照下述制备工艺得到:

(1)在反应容器中加入全氟烷基乙基丙烯酸酯(cas号:65605-70-1)、甲基丙烯酸甲酯(cas号:80-62-6)、丙烯酸丁酯(cas号:141-32-2)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(cas号:44992-01-0)、丙烯酸羟乙酯(cas号:818-61-1)、n,n-二甲基甲酰胺70-75℃下回流反应2.5-3h,得到溶液a,所述全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸羟乙酯的重量比为(3-3.5):(6.8-7.2):(3-3.4):(0.25-0.3),所述n,n-二甲基甲酰胺的加入量为体系总体积的15-20%;

(2)向溶液a中加入70-80℃的热水并在室温下搅拌1.8-2.4h后滴加偶氮二异丁腈(cas号:78-67-1),滴加完毕后,继续恒温反应1h得到氟硅丙烯酸酯共聚物,所述热水的加入量为全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸羟乙酯中重量的2.5-3倍,偶氮二异丁腈的加入量为全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸羟乙酯中重量的0.4-0.6%。

消光粒子

在一种实施方式中,所述消光粒子选自纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米滑石粉、纳米硫酸钡中的至少一种。

在一种优选的实施方式中,所述消光粒子为纳米二氧化硅与纳米滑石粉的混合物;所述纳米二氧化硅与纳米滑石粉的重量比为(2-2.5):1。

申请人发现,当消光粒子为纳米二氧化硅与纳米滑石粉的混合物时,所制得皮料的自清洁能力和防水等性能更加优异,并且还具有一定的耐老化性能,可能是因为纳米二氧化硅中的有si-o-si链段,其与纳米滑石粉相互协同作用,使制得皮料不易被紫外线和臭氧所分解,并且纳米滑石粉为层状结构,更容易与石墨烯复合物相互协同作用,增强石墨烯复合物的表面效应,从而增加了制得皮料的防水抗污性能。

在一种优选的实施方式中,所述纳米滑石粉的平均粒径为600目。

在本申请中,纳米滑石粉的平均粒径为600目时制得皮料的自清洁能力最好,可能是因为,纳米滑石粉的平均粒径太小,在体系中容易团聚,与体系中其他组分的相容性不好而影响了自清洁能力,而当纳米滑石粉的粒径过大,其与石墨烯复合物的相互协同效果不好,而影响了其表面效应,使制得皮料的自清洁和防水能力下降。

所述纳米二氧化硅采购于南京天行新材料有限公司(型号为tsp-l12)。

所述纳米滑石粉采购于大冶市锦鹏摩擦材料有限公司。

溶剂

在一种实施方式中,所述溶剂为二甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯中的至少一种。

在一种优选的实施方式中,所述溶剂为醋酸丁酯与二甲苯的混合物,所述醋酸丁酯与二甲苯的重量比为1:1。

在本发明中,溶剂为醋酸丁酯与二甲苯的混合物时,制得皮料的性能最好,可能是因为醋酸丁酯与二甲苯的相互协同作用使得,可固化的组合物体系中原料的相容性更好,并且无论是天然皮料和人工皮料醋酸丁酯与二甲苯中的一种能与皮料中的一些化学基团反应,增加可固化的组合物在皮料上的附着力。

石墨烯复合物

所述石墨烯复合物按照下述制备工艺得到:

(1)清洗氧化石墨烯,将质量分数为5-7%的稀硫酸与氧化石墨烯用超声共混20-30min,过滤并用蒸馏水清洗8-10次至滤液呈中性,将清洗后的石墨烯至于真空干燥箱中80-90℃干燥至恒重;

(2)取步骤(1)得到的氧化石墨烯与三辛基十四烷基铵布洛芬离子液体加入到反应容器中,然后向反应容器中加入丙酮,先将反应容器放在超声仪器中超声20-30min,再将反应液在搅拌的条件下搅拌1.2-1.5h后过滤,并将滤饼在用丙酮清洗3-5次并过滤,将过滤得到的滤饼在离心中离心3-5次,最后将离心得到的固体在真空干燥箱60-80℃下干燥至恒重;所述氧化石墨烯与三辛基十四烷基铵布洛芬离子液体的重量比为1:(1.2-1.5);所述丙酮的量没有太多限制,丙酮的液面在氧化石墨烯与三辛基十四烷基铵布洛芬离子液体上即可;所述离子液体的制备方法参照《synthesisandpropertiesofgallateionicliquids》,其结构为:

在本体系中,石墨烯复合物的加入增加了可固化的组合物在皮料上的附着力,并且所制得皮料的自清洁能力和耐磨性更好。申请人猜测,可能是因为氧化石墨烯的表面和外边缘含有羟基,其与异氰酸酯与聚天门冬氨酸酯树脂的相互协同作用,使聚天门冬氨酸酯树脂与异氰酸酯的相互作用力增强,在体系中形成一种互三维网络状结构,而皮料是在三维空间紧密编织的,这使得可固化的组合物在皮料上的附着力更加牢固;氧化石墨烯本身具有很强的防霉性能,在本体系中的石墨烯复合物的加入不但使制得皮料的防霉、自清洁能力更好,还使皮料具有很好的耐磨性,可能是离子液体的结构内部结构为层状结构,而氧化石墨烯自身为层状结构,这样所形成的石墨烯复合物可能也是一种层状结构,其与消光粒子的相互作用提高了其耐磨性,也可能是因为石墨烯复合物带有离子液体的负电荷,可以与皮料在受到摩擦时产生的正电荷相互作用形成一层很稳定的保护膜。

本实施方式中的氧化石墨烯采购于南京先丰纳米材料科技有限公司(编号为xf002-2)。

消泡剂

所述消泡剂没有限制,一般适用于涂料的消泡剂均适用于本发明体系,例如聚硅氧烷型lg-20gb消泡剂、聚硅氧烷型lg-20ga消泡剂、聚硅氧烷型lg-10消泡剂、德丰df-8205消泡剂、si-510z消泡剂等。

在本发明的实施方式中,所述消泡剂的型号为德丰df-8205消泡剂。

成膜助剂

所述成膜助剂没有限制,一般适用于涂料的成膜助剂均适用于本发明体系,优选的,所述成膜助剂为醇醚类成膜助剂。例如陶氏的三乙二醇丁醚、三丙二醇甲醚、四乙二醇二甲醚等。

申请人意外发现,在本发明体系中,使用醇醚类的成膜助剂不但可以使可固化的组合物能够更好的附着在皮料上,还可以增强制得皮料的防水和自清洁能力,可能是因为醇醚类成膜助剂中的羟基可以与石墨烯复合物、消光粒子中的羟基相互作用形成三维网状结构,其形成的三维网状结构还可以跟好的与皮料附着在一起。

在一种优选的实施方式中,所述成膜助剂为陶氏的三乙二醇丁醚。

研究发现,当成膜助剂为陶氏的三乙二醇丁醚时,制得皮料的防水防污效果更好,可固化的组合物与皮料的附着力更好,并且还能提高其耐磨性,可能是因为丁醚与石墨烯复合物中的长链烷基很好的缠绕在一起,使可固化的组合物能够更稳定的附着在皮料上,并且还能使制得皮料在受到摩擦时形成的“保护膜”更加稳定。

流平剂

在一种实施方式中,所述流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷类流平剂,例如硅聚醚型bld-533、硅聚醚型bld-511、硅聚醚型bld-306、改性聚醚硅氧烷型byk333和改性聚醚硅氧烷型tego450等。

聚醚聚酯改性有机硅氧烷类流平剂属于梳状结构的有机聚硅氧烷,其分子中的硅氧基团使其与硅氟共聚物的相容性更好。

在一种优选的实施方式中,所述流平剂为改性聚醚硅氧烷型tego450。

润湿剂

所述成润湿剂没有限制,一般适用于涂料的润湿剂均适用于本发明体系,例如润湿剂ca-09、润湿剂hydropalat436、润湿剂pe100、润湿剂byk-p104s、润湿剂ot75等。

在本发明的实施方式中,所述成润湿剂为润湿剂hydropalat436。

异氰酸酯

在一种实施方式中,所述异氰酸酯选自科思创desmodurn3800、科思创desmodurl75a/c、科思创desmodurbl1265/1mpx、科思创desmodurhlbatdi+hdi、科思创desmoduril1351ba、科思创desmoduril1451ba、科思创desmodurvpls2394tdi/hdi、科思创desmodurn75mpa/xhdi、科思创desmodurn75ba、科思创desmodurn100hdi、科思创desmodurbl3175sn、科思创desmodurn3200hdi、科思创desmodurn3300hdi、科思创desmodurbl3370mpa、科思创desmodurz4470、科思创desmodurn3375ba/snhdi、科思创desmodurbl3175sn、科思创desmodurn3580ba中的至少一种。

在一种优选的实施方式中,所述异氰酸酯为科思创desmodurz4470与科思创desmodurn3800的混合物,科思创desmodurz4470与科思创desmodurn3800的重量比为1:1。

皮料

在一种实施方式中,所述皮料选自天然皮料、再生皮料、合成皮料中的一种。

在一种实施方式中,所述天然皮料包括牛皮料、羊皮料、猪皮料、水貂皮料,灰鼠皮料、狐皮料,貂子皮料、狼皮料,豹皮料;合成皮料包括聚氯乙烯皮料、聚酰胺皮料、聚烯烃皮料、聚氨酯皮料、聚氨酯-聚氯乙烯复合皮料、橡塑尼龙帆布皮料。

所述皮料可以为日常人们用到的任意皮料,包括但不限于树膏皮料、蛇皮料、鳄鱼皮料、油皮料、漆皮料、珠光皮料。

在一种实施方式中,可固化的组合物的制备方法为:

(1)组分a的制备,称取相应重量份的聚天门冬氨酸酯树脂、硅氟共聚物、消光粒子、溶剂、石墨烯复合物、助剂,先将天门冬氨酸酯树脂、硅氟共聚物、消光粒子、石墨烯复合物在70-90℃下搅拌20-30min,再加入溶剂和助剂在70-90℃下搅拌20-30min得到组分a;

(2)组分b的制备,将异氰酸酯在室温下搅拌10-20min,得到组分b;

(3)可固化的组合物的制备,使用时,将步骤(1)所得组分a和步骤(2)所得组分b按照(2-2.5):1的重量比混配,搅拌均匀即可。

在一种实施方式中,所述通过可固化的组合物对皮料用喷涂得到有耐磨自清洁功能的皮料的方法为:根据皮料的形状将皮料拉紧,然后用配制得到的可固化的组合物对其进行喷涂、滚涂、刷涂或者擦涂,最后将其在室温下自然干燥至少7天,得到有耐磨自清洁功能的皮料。

本发明对可固化的组合物的喷涂重量并无特别限制。从自清洁和喷涂效率的观点出发,优选通过以10-100g/m2、更优选地30-40g/m2(作为固体计算)的喷涂于皮料上,并且在室温下干燥7天以上得到有耐磨自清洁功能的皮料。

本发明的第二个方面提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料的应用,所述有耐磨自清洁功能的皮料可以应用的领域包括生活服饰用皮料、陈设装饰用皮料、家具用皮料、工业制造用皮料、军工用皮料。

在一种实施方式中,所述生活服饰用皮料包括鞋、衣料、帽子、手套、腰带鞋、衣料、帽子、手套、腰带、钱包、名片夹、钟表带、皮包、书皮、笔筒、手机盒、个人备忘记事本、钥匙盒、眼镜盒、工具盒、钟表用表带、手提包、户外帐篷。所述鞋和衣料是人们日常生活中最常用的,但是其需要保养、清洗也十分讲究,使用本发明的皮料用来制备皮鞋和皮衣,这样增加了皮鞋和皮衣的使用寿命、耐磨性和自清洁能力。所述皮鞋包括牛皮鞋、猪皮鞋、羊皮鞋、人造皮料写等;所述皮衣也多由猪皮、羊皮、牛皮等制成。

在一种实施方式中,所述陈设装饰用皮料包括车辆、墙面、器物、家具、交通工具方面的皮料,例如出车辆方向盘的包覆皮料、车辆手制动器的拉杆部的包覆皮料、车辆变速杆的包覆皮料、车辆座椅的包覆皮料;沙发、床具、桌椅用皮料;壁纸、扣板、墙绘、装饰画用皮料。

在一种实施方式中,所述工业制造用皮料包括工业用革有轮带用皮料、装具用皮料、皮辊料、皮圈料、护油田用皮料革、密封圈用皮料、煤气仪表用皮料和劳保手套用皮料等。

在一种实施方式中,所述军工用皮料包括制鞋用皮料、装具用皮料和服装用皮料等。

以下给出本发明的几个具体实施例,但本发明不受实施例的限制。

另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的。

实施例

实施例1

本发明的实施例1具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,所述有耐磨自清洁功能的皮料通过可固化的组合物喷涂处理得到,所述可固化的组合物包括组分a与组分b;所述组分a的原料包括,按重量份计,聚天门冬氨酸酯树脂65份、硅氟共聚物4份、消光粒子1.5份、溶剂15份、石墨烯复合物7份、助剂1.2份。

所述助剂为消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂的混合物,所述消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂的重量比为0.3:0.8:0.4:1.8。

所述聚天门冬氨酸酯树脂采购于深圳市蓝博环保科技有限公司(牌号为lb-828a)。

所述硅氟共聚物为氟硅丙烯酸酯共聚物,其按照下述制备工艺得到:

(1)在反应容器中加入全氟烷基乙基丙烯酸酯(cas号:65605-70-1)、甲基丙烯酸甲酯(cas号:80-62-6)、丙烯酸丁酯(cas号:141-32-2)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(cas号:44992-01-0)、丙烯酸羟乙酯(cas号:818-61-1)、n,n-二甲基甲酰胺70℃下回流反应2.5h,得到溶液a,所述全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸羟乙酯的重量比为3:6.8:3:0.25,所述n,n-二甲基甲酰胺的加入量为体系总体积的15%;

(2)向溶液a中加入70℃的热水并在室温下搅拌1.8h后滴加偶氮二异丁腈(cas号:78-67-1),滴加完毕后,继续恒温反应1h得到氟硅丙烯酸酯共聚物,所述热水的加入量为全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸羟乙酯中重量的2.5倍,偶氮二异丁腈的加入量为全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸羟乙酯中重量的0.4%。

所述消光粒子为纳米二氧化硅与纳米滑石粉的混合物;所述纳米二氧化硅与纳米滑石粉的重量比为2:1。

所述纳米滑石粉的平均粒径为600目。

所述纳米二氧化硅采购于南京天行新材料有限公司(型号为tsp-l12)。

所述纳米滑石粉采购于大冶市锦鹏摩擦材料有限公司。

所述溶剂为醋酸丁酯与二甲苯的混合物,所述醋酸丁酯与二甲苯的重量比为1:1。

所述石墨烯复合物按照下述制备工艺得到:

(1)清洗氧化石墨烯,将质量分数为5%的稀硫酸与氧化石墨烯用超声共混20min,过滤并用蒸馏水清洗8次至滤液呈中性,将清洗后的石墨烯至于真空干燥箱中80℃干燥至恒重;

(2)取步骤(1)得到的氧化石墨烯与三辛基十四烷基铵布洛芬离子液体加入到反应容器中,然后向反应容器中加入丙酮,先将反应容器放在超声仪器中超声20min,再将反应液在搅拌的条件下搅拌1.2h后过滤,并将滤饼在用丙酮清洗3次并过滤,将过滤得到的滤饼在离心中离心3次,最后将离心得到的固体在真空干燥箱60℃下干燥至恒重;所述氧化石墨烯与三辛基十四烷基铵布洛芬离子液体的重量比为1:1.2;所述丙酮的液面在氧化石墨烯与三辛基十四烷基铵布洛芬离子液体上放1cm;所述离子液体的制备方法参照《synthesisandpropertiesofgallateionicliquids》,其结构为:

本实施方式中的氧化石墨烯采购于南京先丰纳米材料科技有限公司(编号为xf002-2)。

所述消泡剂的型号为德丰df-8205消泡剂。

所述成膜助剂为陶氏的三乙二醇丁醚。

所述流平剂为改性聚醚硅氧烷型tego450。

所述成润湿剂为润湿剂hydropalat436。

所述异氰酸酯为科思创desmodurz4470与科思创desmodurn3800的混合物,科思创desmodurz4470与科思创desmodurn3800的重量比为1:1。

所述皮料为漆皮,采购于上海礼奥皮革制品有限公司(货号为20190312)。

所述可固化的组合物的制备方法为:

(1)组分a的制备,称取相应重量份的聚天门冬氨酸酯树脂、硅氟共聚物、消光粒子、溶剂、石墨烯复合物、助剂,先将天门冬氨酸酯树脂、硅氟共聚物、消光粒子、石墨烯复合物在70℃下搅拌20min,再加入溶剂和助剂在70℃下搅拌20min得到组分a;

(2)组分b的制备,将异氰酸酯在室温下搅拌10min,得到组分b;

(3)可固化的组合物的制备,使用时,将步骤(1)所得组分a和步骤(2)所得组分b按照2:1的重量比混配,搅拌均匀即可。

所述通过可固化的组合物对皮料用喷涂得到有耐磨自清洁功能的皮料的方法为:根据皮料的形状将皮料拉紧,然后用配制得到的可固化的组合物对其进行喷涂,最后将其在室温下自然干燥7天,得到有耐磨自清洁功能的皮料。

所述可固化的组合物的喷涂重量为30g/m2(作为固体计算)喷涂于皮料上。

实施例2

本发明的实施例2具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,所述有耐磨自清洁功能的皮料通过可固化的组合物喷涂处理得到,所述可固化的组合物包括组分a与组分b;所述组分a的原料包括,按重量份计,聚天门冬氨酸酯树脂80份、硅氟共聚物8份、消光粒子1.8份、溶剂20份、石墨烯复合物10份、助剂5份。

所述助剂为消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂的混合物,所述消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂的重量比为0.6:1:0.5:2.3。

所述聚天门冬氨酸酯树脂采购于深圳市蓝博环保科技有限公司(牌号为lb-828a)。

所述硅氟共聚物为氟硅丙烯酸酯共聚物,其按照下述制备工艺得到:

(1)在反应容器中加入全氟烷基乙基丙烯酸酯(cas号:65605-70-1)、甲基丙烯酸甲酯(cas号:80-62-6)、丙烯酸丁酯(cas号:141-32-2)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(cas号:44992-01-0)、丙烯酸羟乙酯(cas号:818-61-1)、n,n-二甲基甲酰胺75℃下回流反应3h,得到溶液a,所述全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸羟乙酯的重量比为3.5:7.2:3.4:0.3,所述n,n-二甲基甲酰胺的加入量为体系总体积的20%;

(2)向溶液a中加入80℃的热水并在室温下搅拌2.4h后滴加偶氮二异丁腈(cas号:78-67-1),滴加完毕后,继续恒温反应1h得到氟硅丙烯酸酯共聚物,所述热水的加入量为全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸羟乙酯中重量的3倍,偶氮二异丁腈的加入量为全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸羟乙酯中重量的0.6%。

所述消光粒子为纳米二氧化硅与纳米滑石粉的混合物;所述纳米二氧化硅与纳米滑石粉的重量比为2.5:1。

所述纳米滑石粉的平均粒径为600目。

所述纳米二氧化硅采购于南京天行新材料有限公司(型号为tsp-l12)。

所述纳米滑石粉采购于大冶市锦鹏摩擦材料有限公司。

所述溶剂为醋酸丁酯与二甲苯的混合物,所述醋酸丁酯与二甲苯的重量比为1:1。

所述石墨烯复合物按照下述制备工艺得到:

(1)清洗氧化石墨烯,将质量分数为7%的稀硫酸与氧化石墨烯用超声共混30min,过滤并用蒸馏水清洗10次至滤液呈中性,将清洗后的石墨烯至于真空干燥箱中90℃干燥至恒重;

(2)取步骤(1)得到的氧化石墨烯与三辛基十四烷基铵布洛芬离子液体加入到反应容器中,然后向反应容器中加入丙酮,先将反应容器放在超声仪器中超声30min,再将反应液在搅拌的条件下搅拌1.5h后过滤,并将滤饼在用丙酮清洗3-5次并过滤,将过滤得到的滤饼在离心中离心5次,最后将离心得到的固体在真空干燥箱80℃下干燥至恒重;所述氧化石墨烯与三辛基十四烷基铵布洛芬离子液体的重量比为1:1.5;所述丙酮的液面在氧化石墨烯与三辛基十四烷基铵布洛芬离子液体上放1cm;所述离子液体的制备方法参照《synthesisandpropertiesofgallateionicliquids》,其结构为:

本实施方式中的氧化石墨烯采购于南京先丰纳米材料科技有限公司(编号为xf002-2)。

所述消泡剂的型号为德丰df-8205消泡剂。

所述成膜助剂为陶氏的三乙二醇丁醚。

所述流平剂为改性聚醚硅氧烷型tego450。

所述成润湿剂为润湿剂hydropalat436。

所述异氰酸酯为科思创desmodurz4470与科思创desmodurn3800的混合物,科思创desmodurz4470与科思创desmodurn3800的重量比为1:1。

所述皮料为漆皮,采购于上海礼奥皮革制品有限公司(货号为20190312)。

所述可固化的组合物的制备方法为:

(1)组分a的制备,称取相应重量份的聚天门冬氨酸酯树脂、硅氟共聚物、消光粒子、溶剂、石墨烯复合物、助剂,先将天门冬氨酸酯树脂、硅氟共聚物、消光粒子、石墨烯复合物在90℃下搅拌30min,再加入溶剂和助剂在90℃下搅拌30min得到组分a;

(2)组分b的制备,将异氰酸酯在室温下搅拌20min,得到组分b;

(3)可固化的组合物的制备,使用时,将步骤(1)所得组分a和步骤(2)所得组分b按照2.5:1的重量比混配,搅拌均匀即可。

所述通过可固化的组合物对皮料用喷涂得到有耐磨自清洁功能的皮料的方法为:根据皮料的形状将皮料拉紧,然后用配制得到的可固化的组合物对其进行喷涂,最后将其在室温下自然干燥7天,得到有耐磨自清洁功能的皮料。

所述可固化的组合物的喷涂重量为40g/m2(作为固体计算)喷涂于皮料上。

实施例3

本发明的实施例1具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,所述有耐磨自清洁功能的皮料通过可固化的组合物喷涂处理得到,所述可固化的组合物包括组分a与组分b;所述组分a的原料包括,按重量份计,聚天门冬氨酸酯树脂70份、硅氟共聚物6份、消光粒子1.6份、溶剂18份、石墨烯复合物8份、助剂2.6份。

所述助剂为消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂的混合物,所述消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂的重量比为0.4:0.9:0.45:2。

所述聚天门冬氨酸酯树脂采购于深圳市蓝博环保科技有限公司(牌号为lb-828a)。

所述硅氟共聚物为氟硅丙烯酸酯共聚物,其按照下述制备工艺得到:

(1)在反应容器中加入全氟烷基乙基丙烯酸酯(cas号:65605-70-1)、甲基丙烯酸甲酯(cas号:80-62-6)、丙烯酸丁酯(cas号:141-32-2)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(cas号:44992-01-0)、丙烯酸羟乙酯(cas号:818-61-1)、n,n-二甲基甲酰胺72℃下回流反应2.8h,得到溶液a,所述全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸羟乙酯的重量比为3.3:7:3.2:0.28,所述n,n-二甲基甲酰胺的加入量为体系总体积的18%;

(2)向溶液a中加入75℃的热水并在室温下搅拌2h后滴加偶氮二异丁腈(cas号:78-67-1),滴加完毕后,继续恒温反应1h得到氟硅丙烯酸酯共聚物,所述热水的加入量为全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸羟乙酯中重量的2.8倍,偶氮二异丁腈的加入量为全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸羟乙酯中重量的0.5%。

所述消光粒子为纳米二氧化硅与纳米滑石粉的混合物;所述纳米二氧化硅与纳米滑石粉的重量比为2.2:1。

所述纳米滑石粉的平均粒径为600目。

所述纳米二氧化硅采购于南京天行新材料有限公司(型号为tsp-l12)。

所述纳米滑石粉采购于大冶市锦鹏摩擦材料有限公司。

所述溶剂为醋酸丁酯与二甲苯的混合物,所述醋酸丁酯与二甲苯的重量比为1:1。

所述石墨烯复合物按照下述制备工艺得到:

(1)清洗氧化石墨烯,将质量分数为6%的稀硫酸与氧化石墨烯用超声共混25min,过滤并用蒸馏水清洗9次至滤液呈中性,将清洗后的石墨烯至于真空干燥箱中85℃干燥至恒重;

(2)取步骤(1)得到的氧化石墨烯与三辛基十四烷基铵布洛芬离子液体加入到反应容器中,然后向反应容器中加入丙酮,先将反应容器放在超声仪器中超声25min,再将反应液在搅拌的条件下搅拌1.3h后过滤,并将滤饼在用丙酮清洗4次并过滤,将过滤得到的滤饼在离心中离心4次,最后将离心得到的固体在真空干燥箱70℃下干燥至恒重;所述氧化石墨烯与三辛基十四烷基铵布洛芬离子液体的重量比为1:1.3;所述丙酮的液面在氧化石墨烯与三辛基十四烷基铵布洛芬离子液体上方1cm;所述离子液体的制备方法参照《synthesisandpropertiesofgallateionicliquids》,其结构为:

本实施方式中的氧化石墨烯采购于南京先丰纳米材料科技有限公司(编号为xf002-2)。

所述消泡剂的型号为德丰df-8205消泡剂。

所述成膜助剂为陶氏的三乙二醇丁醚。

所述流平剂为改性聚醚硅氧烷型tego450。

所述成润湿剂为润湿剂hydropalat436。

所述异氰酸酯为科思创desmodurz4470与科思创desmodurn3800的混合物,科思创desmodurz4470与科思创desmodurn3800的重量比为1:1。

所述皮料为漆皮,采购于上海礼奥皮革制品有限公司(货号为20190312)。

所述可固化的组合物的制备方法为:

(1)组分a的制备,称取相应重量份的聚天门冬氨酸酯树脂、硅氟共聚物、消光粒子、溶剂、石墨烯复合物、助剂,先将天门冬氨酸酯树脂、硅氟共聚物、消光粒子、石墨烯复合物在80℃下搅拌25min,再加入溶剂和助剂在80℃下搅拌25min得到组分a;

(2)组分b的制备,将异氰酸酯在室温下搅拌15min,得到组分b;

(3)可固化的组合物的制备,使用时,将步骤(1)所得组分a和步骤(2)所得组分b按照2.3:1的重量比混配,搅拌均匀即可。

所述通过可固化的组合物对皮料用喷涂得到有耐磨自清洁功能的皮料的方法为:根据皮料的形状将皮料拉紧,然后用配制得到的可固化的组合物对其进行喷涂,最后将其在室温下自然干燥7天,得到有耐磨自清洁功能的皮料。

所述可固化的组合物的喷涂重量为35g/m2(作为固体计算)喷涂于皮料上。

对比例1

本发明的对比例1具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述消光粒子为纳米二氧化硅与纳米碳酸钙的混合物,所述纳米碳酸钙采购于江苏先丰纳米材料科技有限公司(编号为xfi11-1)。

对比例2

本发明的对比例2具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述消光粒子为纳米二氧化硅。

对比例3

本发明的对比例3具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述消光粒子为纳米滑石粉。

对比例4

本发明的对比例4具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述纳米滑石粉的平均粒径为325目。

对比例5

本发明的对比例5具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述纳米滑石粉的平均粒径为800目。

对比例6

本发明的对比例6具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述溶剂为醋酸丁酯。

对比例7

本发明的对比例7具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述溶剂为二甲苯。

对比例8

本发明的对比例8具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述石墨烯复合物为氧化石墨烯。

对比例9

本发明的对比例9具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述石墨烯复合物的重量份为0。

对比例10

本发明的对比例10具体提供了一种有耐磨自清洁功能的皮料,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于,所述成膜助剂为四乙二醇二甲醚。

性能测试

1.抗剥离测试,按照din43273标准测试实施例与对比例制得的有耐磨自清洁功能的皮料的抗剥离强度。

2.附着力测试,按照百格法测试实施例与对比例制得的有耐磨自清洁功能的皮料的附着力。

3.耐磨性测试,按照astmd3885标准测试实施例与对比例制得的有耐磨自清洁功能的皮料的耐磨耗。

4.防霉测试,按照qb/t4199-2001标准测试实施例与对比例制得的有耐磨自清洁功能的皮料的防霉性。

5.防水性能测试,按照satratm34:1993《resistancetowaterpenetration-mastertest》标准测试实施例与对比例制得的有耐磨自清洁功能的皮料的动态防水性能。

6.防涂鸦测试,用油性记号笔测试实施例与对比例制得的有耐磨自清洁功能的皮料的防涂鸦性,效果指标:字迹无法正常显示在皮料上,字痕干透后可轻易擦掉,防涂鸦性好;字迹无法正常显示在皮料上,字痕干透后擦拭仍有轻微痕迹,防涂鸦性良;字迹基本能正常显示在皮料上,字痕干透后不能擦掉,防涂鸦性差。

7.耐紫外线测试,按照astmd6603标准测试测试实施例与对比例制得的有耐磨自清洁功能的皮料的防紫外线防护系数(upf)。

测试结果如表1所示:

表1

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