一种水性防抗静电浆料、制备方法及由该浆料制得的合成革与流程

2021-01-13 12:01:35|

323|

起点商标网

本发明涉及涂料制备技术领域，具体涉及一种水性防静电浆料、制备方法及由该浆料制得的合成革。

背景技术：

人造革是一种外观、手感似皮革并可代替其使用的塑料制品，其通常以织物为底基，涂覆合成树脂及各种塑料添加制成。按照生产原料的不同，人造革主要有pvc人造革、pu人造革和pu合成革三类。我国作为人造革合成革的生产大国，在企业产量、工业总产值稳步增长的同时，随之产生的问题也越来越多，比如，合成革产品在生产及使用过程中因摩擦容易产生静电，而合成革生产所用原料中大多数均为绝缘高分子材料，这些绝缘材料使产生的静电不能及时转移或泄露而在革制品表面大量聚积，聚积的静电不仅会造成产品性能下降，而且严重时还会引起火灾或爆炸等各种安全隐患。

为此，现有技术公开了一种水性防静电型合成革及其制备方法，该合成革利用防静电浆料采用压延法制备而成，所述防静电浆料由水性聚氨酯树脂、防静电剂、消泡剂、流平剂、有机硅干滑剂、相容剂组成，但该合成革制备时需要进行多次高温密炼，不利于节约能源；另外，该工艺中使用的防静电剂为季铵盐阳离子表面活性剂，其价格较贵，增加了生产成本。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中采用季铵盐阳离子表面活性剂作为抗静电剂存在成本高的缺陷，从而提供一种生产成本低的水性防静电浆料；同时，本发明还提供了所述水性防静电浆料的制备方法；以及由所述水性防静电浆料制备得到的合成革和合成革的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种水性防静电浆料，其包括如下重量份的组分：

水性聚氨酯树脂100份；色浆3～5份；抗静电剂1～5份；消泡剂0.5～1份；增稠剂0.1～3份；

所述抗静电剂为石墨烯与非离子表面活性剂的混合物。

进一步地，所述抗静电剂中石墨烯的含量为20～60wt％。

进一步地，所述非离子表面活性剂为脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。

进一步地，所述水性聚氨酯树脂为模量大于1000的水性聚氨酯。

进一步地，所述消泡剂为水性有机硅消泡剂，如efka2560；所述增稠剂为改性纤维素类(如natrosolplus330)、聚氨酯类(如德国迪高的tegoviscoplus3030)、丙烯酸类(如德国borchers公司的borchigelala)中的至少一种。

进一步地，还包括：流平剂0.5～1份；交联剂1～3份；分散剂0.3～1份。

进一步地，所述流平剂为氟碳改性水性丙烯酸共聚物，如efka3772；所述交联剂为异氰酸酯、碳化二亚胺类、氮丙啶类或三聚氰胺中的至少一种；所述分散剂为脂肪酸类，如德国struktolwb42。

本发明还提供了一种制备上述水性防静电浆料的方法，包括如下步骤：

将除所述增稠剂以外的其他组分混合均匀，再加入所述增稠剂，混合均匀，过滤，所得滤浆即为所述水性防静电浆料。

进一步地，所述混合为机械搅拌混合，所述搅拌的速度为500～2900转/分。

本发明还提供了一种合成革，其由上述水性防静电浆料或上述方法制备得到的水性防静电浆料制备得到。

本发明还提供了一种制备上述合成革的方法，包括如下步骤：

(1)将所述水性防静电浆料涂覆于离型纸上，干燥，得到面层；

(2)分别将中层及底层浆料涂覆在所述面层上，并将基布贴合在所述底层浆料上，干燥，即得所述合成革。

进一步地，所述基布包括针织布、梭织布、无纺布或超纤无纺布中的至少一种。

进一步地，步骤(1)所述涂覆为刀涂、滚涂或辊涂中的至少一种。

进一步地，步骤(2)采用程序升温方式进行所述干燥处理，其包括第一阶段的温度为50～100℃，时间为5～10min；第二阶段的温度为100～150℃，时间为10～15min；第三阶段的温度为150～200℃，时间为5～10min。

本发明的技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的水性防静电浆料，包括水性聚氨酯、色浆、抗静电剂、消泡剂和增稠剂，所述抗静电剂为石墨烯与非离子表面活性剂的混合物。本发明利用石墨烯极强的导电性能及载流子迁移率的特性，使合成革产品在生产及使用过程中产生的静电能迅速消除，提高了产品的抗静电性能，有利于改善合成革产品的综合性能；采用水性聚氨酯替代溶剂型聚氨酯，从源头上消除有机溶剂造成的环境污染及人体伤害，绿色环保，并消除了因有机溶剂引起的火灾隐患，有利于合成革行业的可持续发展；所述增稠剂可以调节浆料的粘稠度，实现浆料和基材的紧密结合，提升加工的方便性和成形性。本发明的水性防静电浆料包括特定种类及比例的原料组分，各组分之间协同作用，使水性防静电浆料具有较好的机械性能及极佳的防静电等特性，利用其制备得到的合成革产品的拉伸和冲击强度、抗老化及抗静电性能均有大幅提升。

2.本发明提供的水性防静电浆料的制备方法，将除增稠剂外的原料混合均匀，过滤后加入所述增稠剂即得所述水性防静电浆料，制备工艺简单易行，可操作性强，绿色环保，利于大规模批量使用。

3.本发明提供的合成革，其表面涂覆有所述水性防静电浆料，所述合成革利用所述水性防静电浆料的作用迅速消除生产及使用过程中产生的静电，避免了静电引起的安全隐患并提升了产品的综合性能。

4.本发明提供的合成革的制备方法，先在离型纸一面涂覆所述水性抗静电浆料，烘干，然后再分别涂覆中层和底层浆料，与基布贴合烘干后即得所述合成革，无需高温高压密炼，大幅节约了能源，工艺简单，绿色环保，有利于合成革产品的推广应用。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

以下实施例中，水性聚氨酯树脂为万华化学集团股份有限公司生产的模量大于1000的水性聚氨酯树脂。

实施例1

本实施例提供了一种合成革，其利用防静电浆料采用离型纸转移贴面法制备而成，所述防静电浆料的原料组成为：100g水性聚氨酯树脂、3g色浆lr01、1g抗静电剂、0.5g消泡剂efka2560及0.1g增稠剂borchigelala，其中抗静电剂的组成为20wt％的石墨烯粉体se1232和80wt％脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚fmee的混合物；

制备该防静电浆料的方法为：将除所述增稠剂外的其他组分加入分散器中，以1000转/分的速度机械搅拌混合至体系混合均匀，在所得的浆料中加入所述增稠剂，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述防静电浆料。

采用上述防静电浆料制备所述合成革的方法包括如下步骤：

(1)中层浆料准备：将100g水性聚氨酯树脂、3g色浆lr01、0.5g消泡剂efka2560、0.8g流平剂efka3772加入分散器中，以1000转/分的速度机械搅拌至体系混合均匀，在所得的浆料中加入0.5g增稠剂borchigelala，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述中层浆料。

底层浆料准备：将100g水性聚氨酯树脂、1g色浆lr01、0.2g异氰酸酯加入分散器中，以1000转/分的速度机械搅拌至体系混合均匀，在所得的浆料中加入1.0g增稠剂borchigelala，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述底层浆料。

(2)涂覆：将上述防静电浆料以滚涂的方式涂覆在离型纸上，得到面层，具体涂覆量由计算机精确控制，烘干；然后将上述中层浆料以滚涂的方式涂覆在面层上，烘干；再将上述底层浆料以滚涂的方式涂覆在中层上，得到底层。

(3)贴合：将超纤无纺布基布与上述底层进行贴合，然后放置于烘箱中并设置程序升温方式进行烘干处理即得所述合成革。其中，程序升温过程包括三个阶段，第一个阶段时间的温度为50℃，时间为5min；第二阶段的时间为100℃，时间为10min；第三阶段的温度为150℃，时间为5min。

实施例2

本实施例提供了一种合成革，其利用防静电浆料采用离型纸转移贴面法制备而成，所述防静电浆料的原料组成为：100g水性聚氨酯树脂、5g色浆lr01、5g抗静电剂、1g消泡剂efka2560、3g增稠剂borchigelala、1g流平剂efka3772、3g碳化二亚胺及1g分散剂wb42，其中抗静电剂的组成为60wt％的石墨烯粉体se1232和40wt％烷基酚聚氧乙烯醚op的混合物；

制备该防静电浆料的方法为：将除所述增稠剂外的其他组分加入分散器中，以1500转/分的速度机械搅拌混合至体系混合均匀，在所得的浆料中加入所述增稠剂，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述防静电浆料。

采用上述防静电浆料制备所述合成革的方法包括如下步骤：

(1)中层浆料准备：将100g水性聚氨酯树脂、3g色浆lr01、0.5g消泡剂efka2560、0.8g流平剂efka3772加入分散器中，以1200转/分的速度机械搅拌至体系混合均匀，在所得的浆料中加入0.5g增稠剂borchigelala，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述中层浆料。

底层浆料准备：将100g水性聚氨酯树脂、1g色浆lr01、0.52g异氰酸酯加入分散器中，以1000转/分的速度机械搅拌至体系混合均匀，在所得的浆料中加入1.0g增稠剂borchigelala，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述底层浆料。

(2)涂覆：将上述防静电浆料以辊涂的方式涂覆在离型纸上，得到面层，具体涂覆量由计算机精确控制，烘干；然后将上述中层浆料以辊涂的方式涂覆在面层上，烘干；再将上述底层浆料以辊涂的方式涂覆在中层上，得到底层。

(3)贴合：将针织布基布与上述底层进行贴合，然后放置于烘箱中并设置程序升温方式进行烘干处理即得所述合成革。其中，程序升温过程包括三个阶段，第一个阶段时间的温度为100℃，时间为10min；第二阶段的时间为150℃，时间为15min；第三阶段的温度为200℃，时间为10min。

实施例3

本实施例提供了一种合成革，其利用防静电浆料采用离型纸转移贴面法制备而成，所述防静电浆料的原料组成为：100g水性聚氨酯树脂、4g色浆lr01、3g抗静电剂、0.8g消泡剂efka2560、0.5g增稠剂borchigelala、0.7g流平剂efka3772、2g碳化二亚胺及0.6g分散剂wb42，其中抗静电剂的组成为40wt％的石墨烯粉体se1232和60wt％烷基酚聚氧乙烯醚op的混合物；

制备该防静电浆料的方法为：将除所述增稠剂外的其他组分加入分散器中，以1800转/分的速度机械搅拌混合至体系混合均匀，在所得的浆料中加入所述增稠剂，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述防静电浆料。

采用上述防静电浆料制备所述合成革的方法包括如下步骤：

底层浆料准备：将100g水性聚氨酯树脂、1g色浆lr01、2g异氰酸酯加入分散器中，以1200转/分的速度机械搅拌至体系混合均匀，在所得的浆料中加入1.0g增稠剂borchigelala，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述底层浆料。

(2)涂覆：将上述防静电浆料以刀涂的方式涂覆在离型纸上，得到面层，具体涂覆量由计算机精确控制，烘干；然后将上述中层浆料以刀涂的方式涂覆在面层上，烘干；再将上述底层浆料以刀涂的方式涂覆在中层上，得到底层。

(3)贴合：将无纺布基布与上述底层进行贴合，然后放置于烘箱中并设置程序升温方式进行烘干处理即得所述合成革。其中，程序升温过程包括三个阶段，第一个阶段时间的温度为80℃，时间为8min；第二阶段的时间为120℃，时间为12min；第三阶段的温度为180℃，时间为8min。

实施例4

本实施例提供了一种合成革，其利用防静电浆料采用离型纸转移贴面法制备而成，所述防静电浆料的原料组成为：100g水性聚氨酯树脂、3g色浆lr01、1g抗静电剂、0.5g消泡剂efka2560、0.1g增稠剂viscoplus3030、0.5g流平剂efka3772、1g氮丙啶及0.3g分散剂wb42，其中抗静电剂的组成为40wt％的石墨烯粉体se1232和60wt％烷基酚聚氧乙烯醚op的混合物；

制备该防静电浆料的方法为：将除所述增稠剂外的其他组分加入分散器中，以1200转/分的速度机械搅拌混合至体系混合均匀，过在所得的浆料中加入所述增稠剂，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述防静电浆料。

采用上述防静电浆料制备所述合成革的方法包括如下步骤：

(3)贴合：将无纺布基布与上述底层进行贴合，然后放置于烘箱中并设置程序升温方式进行烘干处理即得所述合成革。其中，程序升温过程包括三个阶段，第一个阶段时间的温度为70℃，时间为5min；第二阶段的时间为120℃，时间为11min；第三阶段的温度为170℃，时间为9min。

对比例1

本对比例提供了一种合成革，其制备方法包括如下步骤：

(1)面层浆料准备：将100g水性聚氨酯树脂、3g色浆lr01、1g抗静电剂、0.5g消泡剂efka2560、0.5g流平剂efka3772、1g氮丙啶及0.3g分散剂wb42加入分散器中，以1800转/分的速度机械搅拌混合至体系混合均匀，在所得的浆料中加入0.1g增稠剂viscoplus3030，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述防静电浆料，其中抗静电剂的组成为40wt％的阳离子季铵盐型表面活性剂和60wt％烷基酚聚氧乙烯醚op的混合物；

中层浆料准备：将100g水性聚氨酯树脂、3g色浆lr01、0.5g消泡剂efka2560、0.8g流平剂efka3772加入分散器中，以1200转/分的速度机械搅拌至体系混合均匀，在所得的浆料中加入0.5g增稠剂borchigelala，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述中层浆料。

底层浆料准备：将100g水性聚氨酯树脂、1g色浆lr01、2g异氰酸酯加入分散器中，以1000转/分的速度机械搅拌至体系混合均匀，过在所得的浆料中加入1.0g增稠剂borchigelala，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述底层浆料。

(2)涂覆：将上述面层浆料以刀涂的方式涂覆在离型纸上，得到面层，具体涂覆量由计算机精确控制，烘干；然后将上述中层浆料以刀涂的方式涂覆在面层上，烘干；再将上述底层浆料以刀涂的方式涂覆在中层上，得到底层。

对比例2

本对比例提供了一种合成革，其制备方法包括如下步骤：

(1)面层浆料准备：将100g水性聚氨酯树脂、3g色浆lr01、0.5g消泡剂efka2560、0.5g流平剂efka3772、1g氮丙啶及0.3g分散剂wb42加入分散器中，以1800转/分的速度机械搅拌混合至体系混合均匀，在所得的浆料中加入0.1g增稠剂viscoplus3030，搅拌至体系混合均匀，过滤，所得浆料即为所述面层浆料

中层浆料准备：将100g水性聚氨酯树脂、3g色浆lr01、0.5g消泡剂efka2560、0.8g流平剂efka3772加入分散器中，以1200转/分的速度机械搅拌至体系混合均匀，在所得的浆料中加入0.5g增稠剂borchigelala，搅拌至体系混合均匀，过滤，所述浆料即为所述中层浆料。

底层浆料准备：将100g水性聚氨酯树脂、1g色浆lr01、2g异氰酸酯加入分散器中，以1200转/分的速度机械搅拌至体系混合均匀，在所得的浆料中加入1.0g增稠剂borchigelala，搅拌至体系混合均匀，过滤，所述浆料即为所述底层浆料。

对比例3

本实施例提供了一种合成革，其利用防静电浆料采用离型纸转移贴面法制备而成，所述防静电浆料的原料组成为：100g水性聚氨酯树脂、4g色浆lr01、3g抗静电剂、0.8g消泡剂efka2560、0.5g增稠剂borchigelala、0.7g流平剂efka3772、2g碳化二亚胺及0.6g分散剂wb42，其中抗静电剂的组成为5wt％的石墨烯粉体se1232和95wt％烷基酚聚氧乙烯醚op的混合物；

采用上述防静电浆料制备所述合成革的方法包括如下步骤：

对比例4

本实施例提供了一种合成革，其利用防静电浆料采用离型纸转移贴面法制备而成，所述防静电浆料的原料组成为：100g水性聚氨酯树脂、4g色浆lr01、3g抗静电剂、0.8g消泡剂efka2560、0.2g增稠剂borchigelala、0.7g流平剂efka3772、2g碳化二亚胺及0.6g分散剂wb42，其中抗静电剂的组成为80wt％的石墨烯粉体se1232和20wt％烷基酚聚氧乙烯醚op的混合物；

采用上述防静电浆料制备所述合成革的方法包括如下步骤：

(1)中层浆料准备：将100g水性聚氨酯树脂、3g色浆lr01、0.5g消泡剂efka2560、0.8g流平剂efka3772加入分散器中，以1000转/分的速度机械搅拌至体系混合均匀，在所得的浆料中加入0.5g增稠剂borchigelala，搅拌至体系混合均匀，过滤，所述浆料即为所述中层浆料。

实验例1

将实施例1-4和对比例1-4得到的贴合成革产品按照dineniso32100标准进行物化性能测试，结果如表1所示。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击【在线咨询】或添加微信【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。