專利名稱：一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，屬合成革生產工藝技術領域。
背景技術：
合成革作為一種合成高分子復合材料，在人們日常生活中已有廣泛應用，傳統合成革采用所謂的濕法和干法工藝生產，使用溶劑型聚氨酯作為原料在合成革基布上形成微泡涂層和致密涂層獲得合成革。傳統合成革采用溶劑型聚氨酯樹脂生產，聚氨酯樹脂中有機溶劑含量達到60% 70%，在生產過程中樹脂中有機溶劑的一部分將釋放進入大氣造成嚴重的環境污染，同時樹脂中的溶劑也會形成嚴重的火災及生產過程中的安全風險。由于環境和安全的壓力，傳統合成革生產工藝走到了盡頭，未來所謂的“清潔工藝生產”成為發展方向。傳統合成革生產的污染和安全主要是生產過程使用的有機溶劑造成的，因此清潔工藝的核心是采用水性化聚氨酯樹脂和無溶劑聚氨酯樹脂取代傳統溶劑型聚氨酯樹脂。采用水性樹脂取代溶劑型樹脂用于合成革干法工藝獲得致密涂層相對簡單，雖然水性樹脂與溶劑型樹脂的成膜機理有一定的區別，但成膜表現出的過程卻幾乎沒有差異，都表現為分散介質的揮發樹脂形成熱塑性涂膜，具體施工工藝都可以采用轉移涂覆的方式進行，僅需將溶劑型樹脂替換為水性樹脂即可。水性合成革清潔工藝的技術難點是通過水性樹脂獲得合成革中的微泡涂層，如專利 ZL201110000313. 3, ZL201010607207. 7，發明申請 201210331044. 3 采用機械發泡工藝通過機械分散方式將空氣以微小氣泡形式在泡沫穩定劑的協助下分散在水性樹脂中，當機械發泡樹脂干燥后，分散在樹脂中的氣泡保留在干膜涂層中獲得微泡涂層。但以上專利公布的方法都存在一個問題，即分散在水性樹脂中的微泡在涂膜高溫干燥過程中會出現不穩定現象。為了使涂膜快速干燥達到工業化生產的工藝要求，涂膜通常需要在100°C以上干燥，發泡樹脂在高溫干燥過程中會出現氣泡凝聚，氣泡上浮和因溫度超過水的沸點而產生水分汽化使微泡劇烈膨脹，造成的后果是干燥微泡涂層出現不均勻現象甚至出現因氣泡劇烈膨脹而產生空殼現象。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具有微泡涂層且涂層微泡均勻、一致、無空殼現象的水性熱敏合成革貝斯的制備方法。為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟I)制備水性漿料在100份水性樹脂中，添加I 10份泡沫穩定劑，I 5份增稠劑，I 5份熱敏劑，O. 5 2份pH調節穩定劑，O. 5 2份交聯劑，I 5份水性色漿，I 5份填料，經混合，制得水性漿料；上述的份為重量份；
2)機械發泡水性漿料將上述水性漿料以3升/分鐘的速度泵入機械發泡機，并以3升/分鐘的速度泵入空氣，在發泡機攪拌的條件下，將空氣分散在水性漿料中，獲得空氣體積分數30% 80%，氣泡直徑在I微米 100微米的發泡漿料；3)涂覆將上述發泡漿料直接涂覆在預先用O. lmol/L的CaCl2或Ca(NO3)2水溶液處理并軋干的合成革基布上或涂覆在預涂有致密涂層并已干燥的離型紙上，濕涂膜厚度為100微米 2000微米；4)熱敏凝聚將上述涂布或涂紙，送入烘道，控制烘道中的溫度在80°C 100°C、相對濕度在95% 100%的條件下熱敏2 5分鐘，以涂層擠壓出清水即為完成熱敏凝聚；5)干燥將上述涂層凝聚的涂布或涂紙，送入烘道，控制烘道中的溫度在100°C 160°C、相對濕度在30% 70%的條件下干燥，獲得結構均一的水性合成革貝斯或離型紙微泡涂層；6)水性合成革貝斯采用干法轉移涂覆即獲得水性合成革產品；離型紙微泡涂層再涂覆粘結層，轉移到合成革基布上也獲得水性合成革產品。上述的水性樹脂采用水性聚氨酯分散體、水性聚氨酯聚脲分散體、水性聚丙烯酸酯乳液、水性苯丙乳液、水性丁苯乳液或水性丁腈乳液。上述泡沫穩定劑為硬脂酸胺、高級脂肪酸單甘油酯的硫酸酯鈉鹽、烷基聚乙二醇硫酸鹽、月桂醇硫酸酯鈉鹽或烷基苯磷酸鈉。上述增稠劑劑為聚氨酯締合型增稠劑或堿溶脹型丙烯酸增稠劑。上述熱敏劑為一類水溶性熱致成酸劑，其在熱作用下水解形成酸致使水性樹脂凝
聚。具體為甲酸羥乙酯、羥基乙酸羥乙酯、乙酰乙酸羥乙酯、甲酸二乙二醇酯、檸檬酸三乙酯或羥基乙酸二乙二醇酯。上述pH調節穩定劑為三羥甲基氨基甲烷、三乙胺、三乙醇胺、碳酸鈉或氨水。上述交聯劑為氮丙啶類交聯劑、碳化二亞胺類交聯劑、多異氰酸酯類交聯劑或環氧類交聯劑。 上述水性色漿為水性顏料分散體。上述填料為超細二氧化硅、輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、超細滑石粉、云石粉，木質素粉或聚丙烯粉。其技術效果是本發明采用機械發泡的方法在水性樹脂中分散微米級氣泡，在水性漿料中添加熱敏凝聚劑，使得發泡樹脂在高溫干燥初期造成水性樹脂凝聚，固定微泡結構，阻止干燥過程中的氣泡凝聚現象產生，凝聚的樹脂獲得水蒸氣通道，使高溫干燥過程中形成的水蒸氣得以擴散釋放，阻止汽化的水蒸氣造成微泡膨脹，從而獲得結構均勻、一致、無空殼的微泡涂層，大幅度地提升了水性合成革的性能。
具體實施例方式實施例1。一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，包括以下工藝步驟I)制備水性漿料取陰離子水性聚氨酯分散體(40%水分散體)100kg，硬脂酸銨(20%水分散體)5 kg，聚氨酯締合型增稠劑(20%水溶液)3 kg，甲酸羥乙酯3 kg,三乙胺
0.5 kg，氮丙啶類交聯劑O. 5 kg，水性色漿5kg，超細二氧化硅3 kg，經混合，制得水性漿料。2)機械發泡水性漿料將水性漿料以3升/分鐘的速度泵入機械發泡機，并以3升/分鐘的速度泵入空氣，在發泡機攪拌的條件下，將空氣分散在水性漿料中，獲得空氣體積分數50%，氣泡直徑在5微米的發泡漿料。3)涂覆將發泡漿料用刮刀直接刮涂在預先用O. lmol/L的CaCl2水溶液處理并軋干的合成革基布上，濕涂膜厚度為200微米。4)熱敏凝聚將上述涂布送入遠紅外加熱烘道，控制烘道中的溫度在90°C、相對濕度在100%的條件下熱敏2 5分鐘，以涂層擠壓出清水即為完成熱敏凝聚。5)干燥將上述涂層凝聚的涂布送入蒸氣加熱烘道，控制烘道中的溫度在150°C、相對濕度在70%的條件下干燥，獲得結構均一的水性合成革貝斯。6)水性合成革貝斯采用干法轉移涂覆即獲得水性合成革產品。實施例2。一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，包括以下工藝步驟I)制備水性漿料取水性聚丙烯酸酯乳液100kg，烷基聚乙二醇硫酸鹽8 kg，堿溶脹型丙烯酸增稠劑2 kg,乙酰乙酸羥乙酯4kg，碳酸鈉1kg，環氧類交聯劑1kg，水性色漿2kg，云石粉5kg，經混合，制得水性漿料。2)機械發泡水性漿料將水性漿料以3升/分鐘的速度泵入機械發泡機，并以3升/分鐘的速度泵入空氣，在發泡機攪拌的條件下，將空氣分散在水性漿料中，獲得空氣體積分數70%，氣泡直徑在2微米的發泡漿料。3)涂覆將發泡漿料采用噴涂的方式直接涂覆在預先用O. lmol/L的CaCl2水溶液處理并預涂有致密涂層并已干燥的離型紙上，濕涂膜厚度為150微米。4)熱敏凝聚將上述涂紙送入遠紅外加熱烘道，控制烘道中的溫度在95°C、相對濕度在98%的條件下熱敏4分鐘，以涂層擠壓出清水即為完成熱敏凝聚。5)干燥將上述涂層凝聚的涂紙送入蒸氣加熱烘道，控制烘道中的溫度在140°C、相對濕度在40%的條件下干燥，獲得結構均一的離型紙微泡涂層；6)離型紙微泡涂層再涂覆粘結層，轉移到合成革基布上也獲得水性合成革產品。
權利要求
1.一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟 O制備水性漿料在100份水性樹脂中，添加I 10份泡沫穩定劑，I 5份增稠劑，I 5份熱敏劑，O. 5 2份pH調節穩定劑，O. 5 2份交聯劑，I 5份水性色漿，I 5份填料，經混合，制得水性漿料； 上述的份為重量份； 2)機械發泡水性漿料將上述水性漿料以3升/分鐘的速度泵入機械發泡機，并以3升/分鐘的速度泵入空氣，在發泡機攪拌的條件下，將空氣分散在水性漿料中，獲得空氣體積分數30% 80%，氣泡直徑在I微米 100微米的發泡漿料； 3)涂覆將上述發泡漿料直接涂覆在預先用O.lmol/L的CaCl2或Ca(NO3)2水溶液處理并軋干的合成革基布上或涂覆在預涂有致密涂層并已干燥的離型紙上，濕涂膜厚度為100微米 2000微米； 4)熱敏凝聚將上述涂布或涂紙，送入烘道，控制烘道中的溫度在80°C 100°C、相對濕度在95% 100%的條件下熱敏2 5分鐘，以涂層擠壓出清水即為完成熱敏凝聚； 5)干燥將上述涂層凝聚的涂布或涂紙，送入烘道，控制烘道中的溫度在100°C 160°C、相對濕度在30% 70%的條件下干燥，即獲得結構均一的水性合成革貝斯或離型紙微泡涂層； 6 )水性合成革貝斯采用干法轉移涂覆即獲得水性合成革產品；離型紙微泡涂層再涂覆粘結層，轉移到合成革基布上也獲得水性合成革產品。
2.根據權利要求1所述的一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，其特征在于所述水性樹脂采用水性聚氨酯分散體、水性聚氨酯聚脲分散體、水性聚丙烯酸酯乳液、水性苯丙乳液、水性丁苯乳液或水性丁腈乳液。
3.根據權利要求1所述的一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，其特征在于所述泡沫穩定劑為硬脂酸胺、高級脂肪酸單甘油酯的硫酸酯鈉鹽、烷基聚乙二醇硫酸鹽、月桂醇硫酸酯鈉鹽或燒基苯磷酸鈉。
4.根據權利要求1所述的一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，其特征在于所述增稠劑劑為聚氨酯締合型增稠劑或堿溶脹型丙烯酸增稠劑。
5.根據權利要求1所述的一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，其特征在于所述熱敏劑為甲酸羥乙酯、羥基乙酸羥乙酯、乙酰乙酸羥乙酯、甲酸二乙二醇酯、檸檬酸三乙酯或羥基乙酸二乙二醇酯。
6.根據權利要求1所述的一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，其特征在于所述pH調節穩定劑為三羥甲基氨基甲烷、三乙胺、三乙醇胺、碳酸鈉或氨水。
7.根據權利要求1所述的一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，其特征在于所述交聯劑為氮丙啶類交聯劑、碳化二亞胺類交聯劑、多異氰酸酯類交聯劑或環氧類交聯劑。
8.根據權利要求1所述的一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，其特征在于所述水性色漿為水性顏料分散體。
9.根據權利要求1所述的一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，其特征在于所述填料為超細二氧化硅、輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、超細滑石粉、云石粉，木質素粉或聚丙烯粉。
全文摘要
本發明公開了一種水性熱敏合成革貝斯的制備方法，其在水性樹脂中添加泡沫穩定劑、增稠劑、熱敏劑、pH調節穩定劑、交聯劑、水性色漿和填料混合制成水性漿料，通過機械發泡后直接涂覆在經過處理的基布或離型紙上，將涂布或涂紙送入烘道進行熱敏凝聚；再將涂層凝聚的涂布或涂紙送入烘道進行干燥，獲得結構均一的水性合成革貝斯或離型紙微泡涂層；水性合成革貝斯采用干法轉移涂覆即獲得水性合成革產品；離型紙微泡涂層再涂覆粘結層，轉移到合成革基布上也獲得水性合成革產品。該方法制備的合成革微泡涂層，具有結構均勻、一致、無空殼的特點，大幅度地提升了水性合成革的性能。
文檔編號C08K5/103GK103061159SQ201310013438
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月14日 優先權日2013年1月14日
發明者王武生, 戴家兵, 李維虎, 祝彬 申請人:合肥市科天化工有限公司