一種家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法
【專利摘要】一種家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法，依次包括下述步驟：（1）將基布置于聚氨酯聚脲樹脂中浸漬；再把浸漬后的基布放入水中，使聚氨酯聚脲樹脂凝固并抽提出其中的溶劑，在基布表面上形成多孔性彈性體；（2）在經(jīng)步驟（1）處理過的基布的一面上涂布聚氨酯樹脂，形成聚氨酯樹脂涂層；然后使聚氨酯樹脂涂層干燥，得到合成革半成品；（3）在合成革半成品的聚氨酯樹脂涂層上涂上表面裝飾層，烘干后得到聚氨酯合成革。上述聚氨酯樹脂、表面裝飾層涂料中均含有阻燃劑鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇（DDP-EG）和抗菌抗霉助劑納米Ag/TiO2。本發(fā)明制得的聚氨酯合成革有良好的透氣性，具有長期抗菌防霉性能及良好的阻燃性能。
【專利說明】一種家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及合成革，具體涉及一種家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，具有抗菌防霉性能的制品被世界各國公認為跨世紀的綠色環(huán)保健康產(chǎn)品， 具有抗菌防霉性能的制品的應(yīng)用，可從根本上杜絕人與人、人與物、物與物之間的細菌交叉 感染。而且，現(xiàn)代化的建筑大多數(shù)是高層建筑，如果發(fā)生了火災(zāi)，人員的傷害是非常大的，所 以增加家具的阻燃性是必不可少的。
[0003] 皮革是人們生活中經(jīng)常接觸到的東西，可用于家具(如皮沙發(fā))、服裝等的制作。目 前中國國內(nèi)皮革總需求量達到8億m2/每年，這是一個巨大的數(shù)字。如果我們單純的依靠 天然動物的皮革，這將對生態(tài)造成很大的傷害。
[0004] 合成革作為天然動物皮革的替代品，正被越來越廣泛地應(yīng)用，目前對高性能、高環(huán) 保、高品質(zhì)合成革的需求量達2億m2/每年，并具有持續(xù)上升的趨勢。隨著合成革的發(fā)展， 人們對合成革性能、品質(zhì)的要求也越來越高，特別是在環(huán)保、阻燃及抗菌防霉等方面。然而， 現(xiàn)有的合成革的阻燃性能及抗菌防霉性能不夠理想，用于家具制作時，阻燃效果及抗菌防 霉效果欠佳。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方 法，采用這種方能夠制造出具有長期抗菌防霉性能及良好的阻燃性能的聚氨酯合成革。采 用的技術(shù)方案如下： 一種家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法，其特征在于依次包括下述步驟： (1)將基布置于聚氨酯聚脲樹脂中浸潰；再把浸潰后的基布放入水中，使聚氨酯聚脲樹 脂凝固并抽提出其中的溶劑二甲基甲酰胺，在基布表面上形成多孔性彈性體； 所述聚氨酯聚脲樹脂由下述重量配比的原料制成：平均分子量為1000 - 4000的聚四 氫呋喃醚二元醇500 - 1500份、2，4-甲苯二異氰酸酯80 - 120份、二苯基甲烷-4，4-二異 氰酸酯150 - 250份、擴鏈劑10 - 25份、二甲基甲酰胺3000 - 6000份； (2)在經(jīng)步驟（1)處理過的基布的一面上涂布聚氨酯樹脂，形成聚氨酯樹脂涂層；然后 于60 - 80°C下使聚氨酯樹脂涂層干燥，得到合成革半成品； 所用的聚氨酯樹脂由下述重量配比的原料制成：異氰酸酯改性的聚酯多元醇35 - 45 份、醋酸乙酯50 - 65份、三羥甲基丙烷/甲苯二異氰酸酯溶液3 - 5份、對甲苯磺酰疊氮 3 - 5份、鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇10 - 40份、納米Ag/Ti02 3 - 10份；所述三羥甲基 丙烷/甲苯二異氰酸酯溶液由75%(重量）的三羥甲基丙烷和25%(重量）的甲苯二異氰酸 酯組成； (3)在合成革半成品的聚氨酯樹脂涂層上涂上表面裝飾層，烘干后得到家具用抗菌阻 燃聚氨酯合成革； 用于形成表面裝飾層的表面裝飾層涂料由下述重量配比的原料制成：甲基羥甲基化尼 龍5 - 15份、著色劑3 - 5份、甲醇75 - 85份、鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇15 - 40份、 納米 Ag/Ti02 3 - 10 份。
[0006] 優(yōu)選上述步驟（1)采用的基布是由聚酯纖維制成的具有三向結(jié)構(gòu)的起毛基布。該 基布的制造方法為：將剪割成3 - 8cm長的聚酯纖維在水中分散，并用金屬網(wǎng)抄織，制成三 向度的毛氈；然后在60 - 80°C下使毛氈熱收縮，再進行干燥處理(優(yōu)選在100°C的熱空氣中 干燥)，得到基布。通常抄織成的毛氈是厚度為2_左右的三向毛卷針狀物。
[0007] 上述聚氨酯聚脲樹脂的制備方法是：先將2，4-甲苯二異氰酸酯加入聚四氫呋喃 醚二元醇中，在70 - 90°C下反應(yīng)3 - 5小時；然后加入二苯基甲烷_4，4-二異氰酸酯，在 60 - 80°C下反應(yīng)1 一 2小時；最后加入擴鏈劑和二甲基甲酰胺，在40°C下反應(yīng)40分鐘，得 到聚氨酯聚脲樹脂。上述二甲基甲酰胺作為溶劑。優(yōu)選上述擴鏈劑是摩爾比為40:60的 N-甲基-雙氨-丙胺和水合肼的組合。
[0008] 步驟（1)中，優(yōu)選聚氨酯聚脲樹脂的粘度為350 - 450mPa. s。
[0009] 步驟（1)中形成的多孔性彈性體作為纖維的粘合劑，保證基布的耐寒性、強韌性、 耐磨耗性等。
[0010] 上述聚氨酯樹脂的制備方法是：將異氰酸酯改性的聚酯多元醇、醋酸乙酯、三羥甲 基丙烷/甲苯二異氰酸酯溶液、對甲苯磺酰疊氮、鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇、納米Ag/Ti02 混合均勻，在70 - 90°C下反應(yīng)4 一 6小時，得到聚氨酯樹脂(得到的聚氨酯樹脂為糊狀物)。 聚氨酯樹脂中，鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇（DPP-EG)作為阻燃劑，納米Ag/Ti02作為抗菌抗 霉助劑。
[0011] 優(yōu)選步驟（2)中，采用刮涂的方法形成聚氨酯樹脂涂層。聚氨酯樹脂涂層的厚度 通常為1. 5 - 2. 5毫米。聚氨酯樹脂涂層干燥后微細多孔。
[0012] 上述表面裝飾層涂料的制備方法是：將甲基羥甲基化尼龍、著色劑、甲醇混合均 勻，在30 - 40°C下反應(yīng)2 - 4小時；然后加入鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇、納米Ag/Ti02并 混合均勻，得到表面裝飾層涂料(得到的表面裝飾層涂料為糊狀物)。表面裝飾層涂料中，鄰 苯二甲酸二癸酯-乙二醇（DPP-EG)作為阻燃劑，納米Ag/Ti02作為抗菌抗霉助劑。優(yōu)選上 述甲基羥甲基化尼龍的羥甲基化率為25 - 30%。上述著色劑可以是各種顏料。
[0013] 優(yōu)選步驟（3)中，表面裝飾層的厚度為0. 02 - 0. 05毫米。
[0014] 優(yōu)選步驟（3)中，在100°C的熱空氣中對表面裝飾層烘干。
[0015] 上述納米Ag/Ti02是納米Ag (納米銀）與納米Ti02 (納米二氧化鈦）的組合；優(yōu)選 納米Ag/Ti02由5 - 10% (重量）的納米Ag和90 - 95% (重量）的納米Ti02組成。
[0016] 本發(fā)明在聚氨酯樹脂、表面裝飾層涂料中均加入了阻燃劑鄰苯二甲酸二癸酯-乙 二醇（DDP-EG)和抗菌抗霉助劑納米Ag/Ti02，納米Ag/Ti02和DDP- 二乙二醇酯均與聚氨酯 有很好的相容性，其中DDP-EG具有無毒、分散均勻、阻燃效果好等特點，納米Ag/Ti02對多 種細菌具有抵抗作用，具有無毒、不揮發(fā)、廣譜抗菌等優(yōu)點，有助于抑制生活中常見的厭氧 性細菌，對大腸桿菌、葡萄糖球菌等多種細菌具有長期的抵抗作用，而且，合成的聚氨酯合 成革具有多孔結(jié)構(gòu)，有良好的透氣性，從而使制成的聚氨酯合成革具有長期抗菌防霉性能 及良好的阻燃性能(阻燃級別最高可達到V-1 )。上述表面涂層使合成革手感更好，外觀更加 美觀。
【具體實施方式】
[0017] 實施例1 本實施例的家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法依次包括下述步驟： (1)將基布置于聚氨酯聚脲樹脂中浸潰；再把浸潰后的基布放入水中，使聚氨酯聚脲樹 脂凝固并抽提出其中的溶劑二甲基甲酰胺，在基布表面上形成多孔性彈性體； 所述聚氨酯聚脲樹脂由下述重量配比的原料制成：平均分子量為1000的聚四氫呋喃 醚二元醇1000份、2，4-甲苯二異氰酸酯100份、二苯基甲烷_4，4- 二異氰酸酯190份、擴鏈 劑15份(擴鏈劑是摩爾比為40 ：60的N-甲基-雙氨-丙胺和水合肼的組合)、二甲基甲酰 胺4000份。
[0018] 上述聚氨酯聚脲樹脂的制備方法是：先將2，4-甲苯二異氰酸酯加入聚四氫呋喃 醚二元醇中，在80°C下反應(yīng)4小時；然后加入二苯基甲烷_4，4-二異氰酸酯，在70°C下反應(yīng) 1. 5小時；最后加入擴鏈劑和二甲基甲酰胺，在40°C下反應(yīng)40分鐘，得到聚氨酯聚脲樹脂。
[0019] (2)在經(jīng)步驟（1)處理過的基布的一面上涂布聚氨酯樹脂(采用刮涂的方法進行涂 布)，形成聚氨酯樹脂涂層(聚氨酯樹脂涂層的厚度為2毫米）；然后于70°C下使聚氨酯樹脂 涂層干燥，得到合成革半成品； 所用的聚氨酯樹脂由下述重量配比的原料制成：異氰酸酯改性的聚酯多元醇40份、醋 酸乙酯60份、三羥甲基丙烷/甲苯二異氰酸酯溶液4份、對甲苯磺酰疊氮4份、鄰苯二甲 酸二癸酯-乙二醇30份、納米Ag/Ti02 8份；所述三羥甲基丙烷/甲苯二異氰酸酯溶液由 75%(重量）的三羥甲基丙烷和25%(重量）的甲苯二異氰酸酯組成； 上述聚氨酯樹脂的制備方法是：將異氰酸酯改性的聚酯多元醇、醋酸乙酯、三羥甲基丙 烷/甲苯二異氰酸酯溶液、對甲苯磺酰疊氮、鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇、納米Ag/Ti02混 合均勻，在80°C下反應(yīng)5小時，得到聚氨酯樹脂(得到的聚氨酯樹脂為糊狀物)。
[0020] ( 3 )在合成革半成品的聚氨酯樹脂涂層上涂上表面裝飾層(表面裝飾層的厚度為 0. 04毫米)，烘干后得到家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革； 用于形成表面裝飾層的表面裝飾層涂料由下述重量配比的原料制成：甲基羥甲基化尼 龍10份（甲基羥甲基化尼龍的羥甲基化率為28%)、著色劑4份、甲醇80份、鄰苯二甲酸二癸 酯-乙二醇30份、納米Ag/Ti02 7份。
[0021] 上述表面裝飾層涂料的制備方法是：將甲基羥甲基化尼龍、著色劑、甲醇混合均 勻，在35°C下反應(yīng)3小時；然后加入鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇、納米Ag/Ti02并混合均勻， 得到表面裝飾層涂料(得到的表面裝飾層涂料為糊狀物)。
[0022] 本步驟（3)中，在100°C的熱空氣中對表面裝飾層烘干。
[0023] 步驟（1)采用的基布是由聚酯纖維制成的具有三向結(jié)構(gòu)的起毛基布。該基布的制 造方法為：將剪割成6cm長的聚酯纖維在水中分散，并用金屬網(wǎng)抄織，制成三向度的毛氈； 然后在70°C下使毛氈熱收縮，再進行干燥處理(在100°C的熱空氣中干燥)，得到基布。抄織 成的毛氈是厚度為2_左右的三向毛卷針狀物。
[0024] 上述制備聚氨酯樹脂和表面裝飾層涂料所用的納米Ag/Ti02均由8% (重量）的 納米Ag和92% (重量)的納米Ti02組成。
[0025] 實施例2 本實施例的家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法依次包括下述步驟： (1)將基布置于聚氨酯聚脲樹脂中浸潰；再把浸潰后的基布放入水中，使聚氨酯聚脲樹 脂凝固并抽提出其中的溶劑二甲基甲酰胺，在基布表面上形成多孔性彈性體； 所述聚氨酯聚脲樹脂由下述重量配比的原料制成：平均分子量為2000的聚四氫呋喃 醚二元醇500份、2，4-甲苯二異氰酸酯120份、二苯基甲烷_4，4- 二異氰酸酯150份、擴鏈 劑10份(擴鏈劑是摩爾比為40 ：60的N-甲基-雙氨-丙胺和水合肼的組合)、二甲基甲酰 胺3000份； 上述聚氨酯聚脲樹脂的制備方法是：先將2，4-甲苯二異氰酸酯加入聚四氫呋喃醚二 元醇中，在70°C下反應(yīng)5小時；然后加入二苯基甲烷_4，4- 二異氰酸酯，在60°C下反應(yīng)2小 時；最后加入擴鏈劑和二甲基甲酰胺，在40°C下反應(yīng)40分鐘，得到聚氨酯聚脲樹脂。
[0026] (2)在經(jīng)步驟（1)處理過的基布的一面上涂布聚氨酯樹脂(采用刮涂的方法進行涂 布)，形成聚氨酯樹脂涂層(聚氨酯樹脂涂層的厚度為1.5毫米）；然后于60°C下使聚氨酯樹 脂涂層干燥，得到合成革半成品； 所用的聚氨酯樹脂由下述重量配比的原料制成：異氰酸酯改性的聚酯多元醇35份、醋 酸乙酯50份、三羥甲基丙烷/甲苯二異氰酸酯溶液5份、對甲苯磺酰疊氮3份、鄰苯二甲 酸二癸酯-乙二醇10份、納米Ag/Ti02 3份；所述三羥甲基丙烷/甲苯二異氰酸酯溶液由 75%(重量）的三羥甲基丙烷和25%(重量）的甲苯二異氰酸酯組成； 上述聚氨酯樹脂的制備方法是：將異氰酸酯改性的聚酯多元醇、醋酸乙酯、三羥甲基丙 烷/甲苯二異氰酸酯溶液、對甲苯磺酰疊氮、鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇、納米Ag/Ti02混 合均勻，在70°C下反應(yīng)6小時，得到聚氨酯樹脂(得到的聚氨酯樹脂為糊狀物)。
[0027] (3 )在合成革半成品的聚氨酯樹脂涂層上涂上表面裝飾層(表面裝飾層的厚度為 0. 05毫米)，烘干后得到家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革； 用于形成表面裝飾層的表面裝飾層涂料由下述重量配比的原料制成：甲基羥甲基化尼 龍5份（甲基羥甲基化尼龍的羥甲基化率為30%)、著色劑3份、甲醇75份、鄰苯二甲酸二癸 酯-乙二醇40份、納米Ag/Ti02 10份。
[0028] 上述表面裝飾層涂料的制備方法是：將甲基羥甲基化尼龍、著色劑、甲醇混合均 勻，在30°C下反應(yīng)4小時；然后加入鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇、納米Ag/Ti02并混合均勻， 得到表面裝飾層涂料(得到的表面裝飾層涂料為糊狀物)。
[0029] 本步驟（3)中，在100°C的熱空氣中對表面裝飾層烘干。
[0030] 步驟（1)采用的基布是由聚酯纖維制成的具有三向結(jié)構(gòu)的起毛基布。該基布的制 造方法為：將剪割成3 - 5cm長的聚酯纖維在水中分散，并用金屬網(wǎng)抄織，制成三向度的毛 氈；然后在60°C下使毛氈熱收縮，再進行干燥處理(在100°C的熱空氣中干燥)，得到基布。 抄織成的毛氈是厚度為2_左右的三向毛卷針狀物。
[0031] 上述制備聚氨酯樹脂和表面裝飾層涂料所用的納米Ag/Ti02均由5% (重量）的 納米Ag和95% (重量）的納米Ti02組成。
[0032] 實施例3 本實施例的家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法依次包括下述步驟： (1)將基布置于聚氨酯聚脲樹脂中浸潰；再把浸潰后的基布放入水中，使聚氨酯聚脲樹 脂凝固并抽提出其中的溶劑二甲基甲酰胺，在基布表面上形成多孔性彈性體； 所述聚氨酯聚脲樹脂由下述重量配比的原料制成：平均分子量為4000的聚四氫呋喃
【權(quán)利要求】
1. 一種家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法，其特征在于依次包括下述步驟： (1)將基布置于聚氨酯聚脲樹脂中浸潰；再把浸潰后的基布放入水中，使聚氨酯聚脲樹 脂凝固并抽提出其中的溶劑二甲基甲酰胺，在基布表面上形成多孔性彈性體； 所述聚氨酯聚脲樹脂由下述重量配比的原料制成：平均分子量為1000 - 4000的聚四 氫呋喃醚二元醇500 - 1500份、2，4-甲苯二異氰酸酯80 - 120份、二苯基甲烷-4，4-二異 氰酸酯150 - 250份、擴鏈劑10 - 25份、二甲基甲酰胺3000 - 6000份； (2)在經(jīng)步驟（1)處理過的基布的一面上涂布聚氨酯樹脂，形成聚氨酯樹脂涂層；然后 于60 - 80°C下使聚氨酯樹脂涂層干燥，得到合成革半成品； 所用的聚氨酯樹脂由下述重量配比的原料制成：異氰酸酯改性的聚酯多元醇35 - 45 份、醋酸乙酯50 - 65份、三羥甲基丙烷/甲苯二異氰酸酯溶液3 - 5份、對甲苯磺酰疊氮 3 - 5份、鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇10 - 40份、納米Ag/Ti02 3 - 10份；所述三羥甲基 丙烷/甲苯二異氰酸酯溶液由75%(重量）的三羥甲基丙烷和25%(重量）的甲苯二異氰酸 酯組成； (3)在合成革半成品的聚氨酯樹脂涂層上涂上表面裝飾層，烘干后得到家具用抗菌阻 燃聚氨酯合成革； 用于形成表面裝飾層的表面裝飾層涂料由下述重量配比的原料制成：甲基羥甲基化尼 龍5 - 15份、著色劑3 - 5份、甲醇75 - 85份、鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇15 - 40份、 納米 Ag/Ti02 3 - 10 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法，其特征是：所述 聚氨酯聚脲樹脂的制備方法是：先將2，4-甲苯二異氰酸酯加入聚四氫呋喃醚二元醇中，在 70 - 90°C下反應(yīng)3 - 5小時；然后加入二苯基甲烷_4，4-二異氰酸酯，在60 - 80°C下反 應(yīng)1 一 2小時；最后加入擴鏈劑和二甲基甲酰胺，在40°C下反應(yīng)40分鐘，得到聚氨酯聚脲 樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法，其特征是：所述 擴鏈劑是摩爾比為40 ：60的N-甲基-雙氨-丙胺和水合肼的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法，其特征是：所述 聚氨酯樹脂的制備方法是：將異氰酸酯改性的聚酯多元醇、醋酸乙酯、三羥甲基丙烷/甲苯 二異氰酸酯溶液、對甲苯磺酰疊氮、鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇、納米Ag/Ti02混合均勻，在 70 - 90°C下反應(yīng)4 一 6小時，得到聚氨酯樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法，其特征是：步驟 (2)中，采用刮涂的方法形成聚氨酯樹脂涂層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法，其特征是：步驟 (2)中，聚氨酯樹脂涂層的厚度為1. 5 - 2. 5毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法，其特征是：所述 表面裝飾層涂料的制備方法是：將甲基羥甲基化尼龍、著色劑、甲醇混合均勻，在30 - 40°C 下反應(yīng)2 - 4小時；然后加入鄰苯二甲酸二癸酯-乙二醇、納米Ag/Ti02并混合均勻，得到 表面裝飾層涂料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法，其特征是：所述 甲基羥甲基化尼龍的羥甲基化率為25 - 30%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法，其特征是：步驟 (3)中，表面裝飾層的厚度為0. 02 - 0. 05毫米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家具用抗菌阻燃聚氨酯合成革的制造方法，其特征是：所述 納米Ag/Ti02由5 - 10% (重量）的納米Ag和90 - 95% (重量）的納米Ti02組成。
【文檔編號】B32B27/18GK104047182SQ201410251571
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】黃茂強, 余洪濤 申請人:汕頭市華莎馳家具家飾有限公司