專利名稱：聚氨酯人造皮革的著色劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及革用顔料色漿領域，具體涉及ー種聚氨酯人造皮革的著色劑及其制備方法。
背景技術：
目前國內生產的聚氨基甲酸こ酯(聚氨酷)皮革著色劑(PU色漿)，采用的是低沸點溶劑，作為溶解媒介。該系列有機溶劑多為ニ甲基甲酰氨(DMF)，環己酮(CY)，丙酮(ACT)，丁酮(MEK)，甲本(TOL)，以上這些有機溶劑都具有揮發速度快，沸點低，氣味濃，具有很高的毒性，對人體的危害大。主要表現在對人體的呼吸道有較強烈的刺激性，空氣流通不順暢的情況下，嚴重者可至昏迷，休克，長期接觸會使人體神經系統的肝和腎受到損傷，還會通過空氣的傳播對周邊的環境造成污染，使生態，植被遭到破壞。給人們的生產勞動及生活造成不同成度的侵害，嚴重制約著PU人造革著色用原料行業的發展。在這種背景下， 行業中急需找ー種或幾種能代替上述幾種較大毒性的有機溶剤，并把該溶劑應用到新產品的配方中，來降低各種有害物質的風險，使作業人員得到了更好的保護，適應市場，順應行業需求。但適用于PU色漿顏料的有機溶劑也有ー些特殊的要求，PU色漿顏料是ー個分散整體，必需要考慮他的整體穩定性能，包括色牢度，色遷移，耐熱，耐侯，耐酸，耐堿，耐硫化等物性測試。還要保證該產品為ー個獨立的穩定體系，具有運用到另ー個體系的良好相容性。
發明內容
為了解決上述現有技術的不足，本發明的目的是提供ー種著色力高，成本低，穩定性好，揮發性弱，溶劑味淡，大氣污染少，環保型的人造革用著色劑。本發明的技術方案為提供ー種聚氨酯人造皮革的著色劑，所述著色劑包括以下重量份原料制成=10-30份丙ニ醇甲醚醋酸酷、15-45份雙丙酮醇、5-15份PU耐黃變樹脂、3_9份膨潤土、10-60份色粉、0. 5-1. 5份分散劑、0. 1-0. 3份流平劑、0. 1-0. 3份消泡劑。優選的，上述著色劑的包括以下重量份原料制成11. 2份丙ニ醇甲醚醋酸酷、18份雙丙酮醇、8份耐黃變樹脂、3. 6份膨潤土、58份色粉、0. 8份分散劑，0. 2份流平劑，0. 2份消泡劑。優選的，上述的聚氨酯人造皮革的著色劑的色粉為鈦白粉、固美透洋紅、碳黑或氧化鐵黃。優選的，上述的聚氨酯人造皮革的著色劑的分散劑為氟碳改性聚合物，流平劑為改性丙烯酸共聚物混合溶液，消泡劑為聚醚改性有機硅化合物。本發明的另ー技術方案為提供ー種聚氨酯人造皮革的著色劑的制備方法，所述聚氨酯人造皮革的著色劑的制備原料的重量份為10-30份丙ニ醇甲醚醋酸酷；15-45份雙丙酮醇；5_15份PU耐黃變樹脂；3-9份膨潤土 ； 10-60份色粉；0. 5-1. 5份分散劑；0. 1-0. 3份流平劑；0. l-o. 3份消泡劑；所述制備方法包括以下步驟步驟I、將0. 5-1. 5重量份的分散劑、15-45重量份的雙丙酮醇、9-29重量份的丙二醇甲醚醋酸酯混合，以1000轉/分鐘的轉速攪拌5分種，然后后以1300轉/分鐘的速度攪拌，并加入5-15重量份的耐黃變樹脂，3-9重量份的膨潤土，10-60重量份的色粉，攪拌10分種，浸泡8小時后得到預制漿料。步驟2、把步驟I混合好的預制衆料放入研磨機內，以1500轉/分鐘的速度研磨2-7小時后，加入0. 1-0. 3重量份的銷泡劑，0. 1-0. 3重量份的流平劑，1-3重量份的丙二醇甲醚醋酸酯，再次研磨5-15分鐘得到聚氨酯人造皮革的著色劑。優選的，上述聚氨酯人造皮革的著色劑的制備方法，所述色粉為鈦白粉、固美透洋紅、碳黑或氧化鐵黃。優選的，上述聚氨酯人造皮革的著色劑的制備方法，所述分散劑為氟碳改性聚合物，所述流平劑為改性丙烯酸共聚物混合溶液，所述消泡劑為聚醚改性有機硅化合物。 本發明用丙二醇甲醚醋酸酯，雙丙酮醇代替傳統使用的較大毒性的，氣味濃，揮發速度快的有機溶劑，制得的聚氨酯人造皮革的著色劑，產品著色力高，成本低，穩定性好，揮發性弱，溶劑味淡，大氣污染少，屬于環保型的人造革用色漿。
具體實施例方式為詳細說明本發明的技術內容、構造特征、所實現目的及效果，以下結合實施方式詳予說明。傳統的色漿顏料里存在的有機溶劑，溶解力確實很強，但不好存放，有很強的刺激性，毒性很高。針對這一關鍵點首先要從替代溶劑著手，本發明采用了兩種不受限低毒的高級有機溶劑，能從根本上解決沸點低，揮發快，氣味濃，毒性強等因素，以下是對該兩種溶劑的詳細說明丙二醇甲醚醋酸酯，英文名，Propylene,glycolmonomethyl, ether, actate (PMA),分子特性，丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)是一種高級溶劑。其分子中既有醚鍵又有羰基。羰基又行成了酯的結構，同時又含有烷基，在同一分子中既有非極性部分，又有極性部分，在兩部分的官能團相互制約排斥，又各自起到固有的作用，因此對極性物質和非極性物質都有溶解力。二丙酮醇，中文名稱甲基戊酮醇，雙丙酮醇。英文名Diacetone, alcohol. DAA，分子式C6H1202，分子量116，16，無色液體。微有薄荷氣味，性狀；無色液體有愉快香氣，能與各種有機溶劑混溶，可用于印刷墨，合成革樹脂涂料及人造革制造，人造革著色劑，低毒，對呼吸系統的刺激性很小，對皮膚傷害性機率特低。色漿顏料是一個分散整體，從理論上講，僅單一的色粉在液態中是以一種懸浮狀態存在，要想得以保持一個很理想的穩定體系是比較難的。因為色粉在液體中多數是絡合成二次粒子聚積在一起的，當受到外力的作用極易發生變發，表現在凝聚，沉降，分層等各種不良現象發生。這就說明每種色粉都有其不穩定傾向存在，要想得到一個很完整的分散整體，就必須選擇一些功效助劑來幫助完成。一、本發明配方材料的選擇首先要選擇的是色粉的潤濕分散劑，分散劑的種類及其應用的范圍也不同，要根據配方的設定來考慮，本發明分散劑為氟碳改性聚合物，該種分散劑能快速對混合料進行潤濕，包附，使本發明的革用色漿具有很好的抗縮孔功能，及極佳的展色性，提高色粉粒子的承載カ而不提高粘度，可改善難分散色粉粒子的分散性能。氟碳改性聚合物的分散劑與界面活性剤共同作用，可以消除腐味及泡沫的存在。以下是對分散劑的選擇的歸類白色系列選擇的是美國路博潤公司的，型號為8000 ;黑色系列選擇的是德國汽巴的8531 ;其他色系選擇的是德克薩D158化學；以上幾種分散劑均為有機硅系列。流平劑的選擇流平劑為改性丙烯酸共聚物混合溶液，色漿顏料他是以ー個分散整體運用到另外ー種分散整體中，在有外力的作用下，可能有其發生粘度的變化，流動性變差，涂膜時可能有細小條橫產生這些現像要選擇消泡劑和流平劑來協助完成。本發明色漿流平劑優選的是汽巴EFKA8322。該流平劑具有良好的流平性能，可改善色粉粒子與其他物料的相溶性，并具有高光澤和鮮艷性。
消泡劑為聚醚改性有機硅，該類消泡劑可減少針孔和魚眼、縮孔、桔皮等表面缺陷，并幫助氣泡釋放。消泡劑選擇的是福州力港冒易公司的5330— 019。色粉的選擇色粉的色相數以萬計，按性質總體分為有機顔料，無機顏料兩類，每種色粉是以不一樣的物理性質存在的，比若，粒徑，聚合度，分散性，吸油量，色牢度，色遷移，耐侯，耐溫。還有透明度，遮蓋力，艷度都有不同。還有ー些固有的物性要求，SGS八大重金屬的受限，偶氮裂變的要求，耐酸堿，耐硫化性等要求。本發明的聚氨酯人造皮革的著色劑試樣所用的色粉為鈦白粉、固美透洋紅、碳黑或氧化鐵黃等。具體可為R248(金紅石鈦白粉)，固美透洋紅PL (汽巴)，M900 (卡博特)。載體的選擇良好的載體在I3U色漿顏料中，對其展色性，光澤度，粘度，細度都有著很明顯的差異，該產品選擇的載體是廈門進尚樹脂公司的PU耐黃變樹脂(D5012V)及膨潤土。前者有很好的光澤性，及很好的耐溫性，后者有非常好的填充作用，能更好的保持色漿顏料的穩定性。ニ、本發明產品的涉及材料和方法特性l、a、不受管制的低毒性有機溶剤。b、均不含有PVC，VCM，Toluene排放的載體。C、功效助劑(均采用有機硅系列100%活性含量非離子型)。d、著色原粉不含重金屬(符合EN—71PART3_1994規定),不含苯ニ甲酸酯(phthalates)不會析出偶氮芳香胺(Amine)。2、本發明系列產品選擇的是冷凝水倒流密閉復合精細研磨エ藝，所采用的設備為立式研磨機，研磨介質選用的目前研磨材質強度最好，環保性能優的瑪瑙球，粒徑為10mm。工作場所粉塵，飛揚少，對生產環景污染小，生產出來的產品細度可達3um，具有良好的光澤性，極佳的鮮艷度及分散性。由于在機械運動剪切力的作用下，被研磨的物料與研磨機內的研磨珠無間隙的撞擊，這就使的熱能的連續產生。如果不通過冷卻設備來有效控制溫度，就會加速PMA、DAA的揮發，就會造成批次間品質不穩定差異性很大，溫度升的太高更亦可能造成廢料，所以對生產PU色漿顏料的冷卻設備要求也很高，現在各行業都是采用的是順循環冷卻エ藝，順循環就是利用位差用增壓泵把冷凝水壓入被冷凝的上端ロ，然后經過管道自流來完成降溫的目地，但是在管道內的停留時間較短，降溫效率不是很高。本發明使用倒流循環エ藝就是顛覆傳統，入水從下端進出水從上端ロ出，讓冷凝水有更長的時間在管道中停留，使降溫效率增力口，特別是生PU色漿要長時間的研磨，這樣對于溶劑的揮發能得到很好的改善。更可控對產品的批次間的品質保證，不增加任何成本。3、工藝流程的設定各種物料的混和攪拌一浸泡一研磨一清洗混和料一攪拌一物性測試一過慮(200目網布)一包裝一入庫。4、對各大類色漿顏料的研磨工藝參數的設定A、白色研磨時間3h。B、黃色研磨時間4h。C、黑色研磨時間5. 5h。d、紅色研磨時間6h。e、藍色研磨時間6h。f、綠色研磨時間6h。g、棕色研磨時間3. 5h。h、紫色研磨時間
6.5h。實施例I
本發明的技術方案為提供一種聚氨酯人造皮革的著色劑，所述著色劑包括以下不同類重量份原料制成10-30份丙二醇甲醚醋酸酯、15-45份雙丙酮醇、5-15份PU耐黃變樹脂、3-9份膨潤土、10-60份色粉、0. 5-1. 5份分散劑、0. 1-0. 3份流平劑、0. 1-0. 3份消泡劑。優選的，上述著色劑的包括以下重量份原料制成11. 2份丙二醇甲醚醋酸酯、18份雙丙酮醇、8份耐黃變樹脂、3. 6份膨潤土、58份色粉、0. 8份分散劑，0. 2份流平劑，0. 2份消泡劑。具體列舉以下三個顏色系的聚氨酯人造皮革的著色劑的實施例白色漿顏料色粉58重量份的R248 (金紅石鈦白粉)；載體8重量份的廈門進尚樹脂公司的I3U耐黃變樹脂(D5012V)、3. 6重量份的廈門進尚樹脂公司的膨潤土；DAA: 18 重量份；PMA :11. 2 重量份；分散劑0. 8重量份的美國路博潤助劑8000 ；消泡劑0. 2重量份的福州力港冒易公司的5330— 019 ；色漿流平劑0. 2重量份的汽巴EFKA8322 ；先稱0. 8份的8000，再加18份的DAA, 9. 2份的PMA0以1000轉/min的轉速攪拌5分種后增至1300轉/min的攪拌速度加8份的D5012V，3. 6份的膨潤土，58份的R248。攪拌10分種后停機，浸泡8h，在把這些混合好的預制漿料全部投進研磨機內，扣好蓋板，打開電源以1500轉/min的速度研磨2h.待停機后把0. 2份的533— 019，0. 2份8322及余下的2份的PMA —同加入研磨機中，再次研磨5分種。取樣送檢，檢測合格后在研磨機的下端出料口套上一個U形過濾網，(目數為200目)進行過濾，并按照客戶包裝規格包裝。黑色劑顏料色粉17. 5重量份的M900 (卡博特)；載體9. 8重量份的廈門進尚的I3U耐黃變樹脂(D5012V)、5. 8重量份的廈門進尚的膨潤土 ；分散劑1. 5重量份的德國汽巴8531 ；DAA : 45 重量份；PMA 20. I 重量份；消泡劑0. I重量份的福州力港冒易公司的5330— 019 ；
色漿流平劑0. 2重量份的汽巴EFKA8322 ；準備 好容量為150L加蓋不繡鋼桶ー個，做攪伴預制料用。先稱I. 5份的8531，在稱35份的DAA，20. I份的PMA，倒入不繡鋼桶內，以1000轉/min的攪拌速度，攪拌6分鐘，使之達到液面有均勻的泡沫。后增速至1300轉/min進行攪拌，把余下的9. 8份D5012V，
5.8份的膨潤土，加入攪拌桶中，而后停機把17. 5份的M900倒入攪拌桶內加蓋，在以1500轉/min的速度攪拌8分鐘停止，浸泡12h。時間到點后把浸泡好的預制料倒入立式求磨機內進行密閉研磨，研磨轉速為1500轉/min,時間為5h。停機后陳余下的0. I份533—019,
0.2份的83200，10份的DAA —同加入研磨桶內，在以同樣的速度研磨16分鐘，而后送檢，合格后在研磨機的出料ロ端套上U形過濾袋(網袋目數為200目)，并按客戶要求進行包裝。紅色劑顏料色粉14重量份的固美透洋紅PL (汽巴)；載體11重量份的廈門進尚樹脂公司的I3U耐黃變樹脂(D5012V)、8. 6重量份的廈門進尚的膨潤土；DAA 35 重量份；PMA 29. 9 重量份；分散劑1. I重量份的德克薩化學D158 ；消泡劑0. 2重量份的福州力港冒易公司的5330— 019 ；色漿流平劑0. 2重量份的汽巴EFKA8322 ；備好容量為150L，加蓋不銹鋼桶ー個作攪拌預制料用，先稱I. I份的D158，25份的DAA，29. 9份的PM，倒入攪拌桶內，以1100轉/min的速度攪拌18分鐘，使液面有足夠多的泡沫，后增至1400轉/min的轉速，把11份的D5012V，8. 6份的膨潤土加入混合料中，攪拌時間為10分鐘。然后停機把14份的洋紅加入攪拌桶中，加好蓋以1300轉/min的速度攪拌12分鐘后停機浸泡12h。時間到點后把預制混合料加入立式求磨機內進行密閉研磨6h，(在研磨階段一定要密切關注冷凝水的溫度，及管道的順暢情況，以防研磨桶內的溫度變高，加速DAA，PMA的揮發，使之造成不必要的損失)研磨轉速為1500轉/min。停機后把預下的10份DAA，0. 2份的533— 019，0. 2份的83200，ー并加入研磨桶內再次以1500轉/min的速度研磨10分鐘，而后停機取樣送檢，檢測合格后，在研磨機下端出料ロ套上ー個U形過濾袋過濾(過濾袋網目為200目)，最后按照客戶要求包裝。本發明產品優點I、該產品所用溶劑為低毒性，能從源頭改變老產品氣味濃，揮發速度快，大大降低了對身體危害性，對生產場所，周邊的環境都有很樂觀的改善。2、該類產品選用的載體為膨潤土和耐黃變樹脂，前者有很好的光澤性，及優良的耐溫性，后者有非常好的填充作用，能更好的保持色漿顏料的穩定性。3、生產設備為密閉球磨機，采用的冷卻水是倒流式，這樣延長了對對研磨設備的降溫時間，更近一歩降低了研磨物料中溶劑的揮發，能起到低損耗，低污染。4、生產出來的產品都符合歐盟2005/69/EC，2004/21/EC指令，EN-7IParts-1994. DIN38407.及歐盟 2005/84/EC。本發明產品各項參數色差與標樣比近似
細度3_5um干燥時間(mm):(120) 50-60保質期12個月耐光性濃色(8 )級，淡色(7— 8 )級耐熱性本色(5)級，淡色(4一5)級耐遷移性5級耐酸堿(4h):良好耐溶劑性優
適有范圍JU人造革通體著色受限標準符合EN—71. parts_1994顏料量30%-70%著色力95%—110%(B/T13217. I)國內同類產品技術性能對比分析如表I所示表I
權利要求
1.一種聚氨酯人造皮革的著色劑，其特征在于，所述著色劑包括以下重量份原料制成10-30份丙二醇甲醚醋酸酯、15-45份雙丙酮醇、5-15份PU耐黃變樹脂、3_9份膨潤土、10-60份色粉、0. 5-1. 5份分散劑、0. 1-0. 3份流平劑、0. 1-0. 3份消泡劑。
2.根據權利要求I所述的聚氨酯人造皮革的著色劑，其特征在于，所述著色劑的包括以下重量份原料制成11. 2份丙二醇甲醚醋酸酯、18份雙丙酮醇、8份耐黃變樹脂、3. 6份膨潤土、58份色粉、0. 8份分散劑，0. 2份流平劑，0. 2份消泡劑。
3.根據權利要求I所述的聚氨酯人造皮革的著色劑，其特征在于，所述色粉為鈦白粉、固美透洋紅、碳黑或氧化鐵黃。
4.根據權利要求I所述的聚氨酯人造皮革的著色劑，其特征在于，所述分散劑為氟碳改性聚合物，所述流平劑為改性丙烯酸共聚物混合溶液，所述消泡劑為聚醚改性有機硅化合物。
5.一種聚氨酯人造皮革的著色劑的制備方法，其特征在于， 所述聚氨酯人造皮革的著色劑的制備原料為10-30重量份的丙二醇甲醚醋酸酯；15-45重量份的雙丙酮醇；5-15重量份的I3U耐黃變樹脂；3-9重量份的膨潤土 ； 10-60重量份的色粉；0. 5-1. 5重量份的分散劑；0. 1-0. 3重量份的流平劑；0. 1-0. 3重量份的消泡劑； 所述制備方法包括以下步驟 步驟I、將0. 5-1. 5重量份的分散劑、15-45重量份的雙丙酮醇、9-29重量份的丙二醇甲醚醋酸酯混合，以1000轉/分鐘的轉速攪拌5分種，然后以1300轉/分鐘的速度攪拌，并加入5-15重量份的I3U耐黃變樹脂，3-9重量份的膨潤土，10-60重量份的色粉，攪拌10分種，浸泡8小時后得到預制漿料， 步驟2、把步驟I混合好的預制漿料放入研磨機內，以1500轉/分鐘的速度研磨2小時后，加入0. 1-0. 3重量份的銷泡劑，0. 1-0. 3重量份的流平劑，1-3重量份的丙二醇甲醚醋酸酯，再次研磨5-15分鐘得到聚氨酯人造皮革的著色劑。
6.根據權利要求5所述的聚氨酯人造皮革的著色劑的制備方法，其特征在于，所述色粉為鈦白粉、固美透洋紅、碳黑或氧化鐵黃。
7.根據權利要求5所述的聚氨酯人造皮革的著色劑的制備方法，其特征在于，所述分散劑為氟碳改性聚合物，所述流平劑為改性丙烯酸共聚物混合溶液，所述消泡劑為聚醚改性有機硅化合物。
全文摘要
本發明涉及革用顏料色漿領域，具體涉及一種聚氨酯皮革著色劑及其制備方法。本發明目的是提供一種著色力高，成本低，穩定性好，揮發性弱，溶劑味淡，大氣污染少，環保型的人造革用著色劑。本發明的技術方案為提供一種聚氨酯人造皮革的著色劑，包括以下重量份原料制成10-30份丙二醇甲醚醋酸酯、15-45份雙丙酮醇、5-15份PU耐黃變樹脂、3-9份膨潤土、10-60份色粉、0.5-1.5份分散劑、0.1-0.3份流平劑、0.1-0.3份消泡劑。本發明用丙二醇甲醚醋酸酯，雙丙酮醇代替傳統使用的較大毒性的，氣味濃，揮發速度快的有機溶劑，制得的聚氨酯人造皮革的著色劑，產品著色力高，成本低，穩定性好，揮發性弱，溶劑味淡，大氣污染少，屬于環保型的人造革用色漿。
文檔編號D06N3/14GK102775854SQ20121024696
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者楊光軍, 陳尚磊, 陳炳琪 申請人:福建寶利特新材料科技有限公司