一种超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法

摘要

本发明公开了一种超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，所述浆料由以下重量份的材料混合组成：水性聚氨酯乳液80-100份；增稠剂0.5-2份；发泡剂2-5份；润湿剂1-3份；流平剂0.5-2份；色浆1-5份；填料10-30份。其制备方法包括：1）浆料配制；2）超声波预处理；3）发泡；4）过滤。本发明通过在合成革水性发泡浆料的制备过程中施加超声波，通过控制超声波的频率和作用时间，不但可以有效控制发泡剂鼓泡效率，而使气泡大小分布更加均匀，操作工艺大大简化，同时可以降低填料在浆料中的团聚现象，提高其在浆料中的分散性，达到均匀分散的目的，从而提高成革的物理性能，得到具有良好手感的合成革。

说明书

技术领域

本发明属于合成革领域，特别涉及一种超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡 浆料的制备方法。

背景技术

现有的合成革用水性发泡浆料的制备方法，包括物理发泡法和化学发泡法， 其中物理发泡是指在机械搅拌作用下对合成革水性浆料进行发泡，工艺比较简单， 但得到的浆料稳定性不好，气泡大小分布不均匀；而化学发泡法是在发泡剂的存 在下，利用发泡剂分解释放出气体来进行发泡，得到的浆料稳定性较好，气泡大 小分布较均匀，但是工艺相对比较复杂，操作要求较高。

但利用化学发泡法对操作要求较高，因此不利于实际生产。超声波技术已经 在聚合物的加工以及分散聚合领域有着深入的研究基础，而利用超声波技术辅助 合成革水性发泡浆料的制备还未见相关报道。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明的目的为提供气泡的大小和分布更加均 匀，泡孔密度变大的一种合成革用水性聚氨酯发泡浆料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其由以下重量份 的材料混合组成：

进一步，所述浆料由以下重量份的材料混合组成：

所述水性聚氨酯乳液为阴离子型芳香族水性聚氨酯或阴离子型脂肪族水性 聚氨酯。

所述增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠剂，增加浆料体系粘度，有利于浆料应用 于合成革制造。

所述发泡剂为脂肪醇硫酸盐类表面活性剂，在体系中受到机械或能量作用后 产生大量气泡，使成革具有较好的手感。

所述润湿剂为阴离子型有机硅润湿剂。

所述流平剂为改性丙烯酸类流平剂。

所述色浆为各种色彩水性色浆。

所述填料为碳酸钙、滑石粉、木质粉中的一种或两种以上的混合，提高成革 的物理性能。

上述任一种超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，包括以下 步骤：

1）浆料配制：将水性聚氨酯乳液、增稠剂、发泡剂、润湿剂、流平剂、色 浆和填料混匀配制成浆料；

2）超声波预处理：将配制好的浆料进行超声波预处理5-10min；所述超声 波的频率为20-50Hz，功率为50-150W；

3）发泡：在频率为20-30Hz，功率为30-100W的超声波下，将预处理后的 浆料通过发泡机进行发泡，发泡机的空气流量为1-4L/min，发泡时间20-40min；

4）过滤：将发泡浆料用80目滤网过滤得到合成革用水性聚氨酯发泡料。

本发明采用以上技术方案，通过在合成革水性发泡浆料的制备过程中施加超 声波，通过控制超声波的频率和作用时间，不但可以有效控制发泡剂鼓泡效率， 而使气泡大小分布更加均匀，操作工艺大大简化，同时可以降低填料在浆料中的 团聚现象，提高其在浆料中的分散性，达到均匀分散的目的，从而提高成革的物 理性能，得到具有良好手感的合成革。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式，对本发明做进一步详细的说明。下述所列实施例 为本发明的优化方案，但不仅限于本发明所列出的实施例，还应包括本发明所要 求的权利范围内的其他公知的改变。

一种合成革用水性聚氨酯发泡浆料，其由以下重量份的材料混合组成：

进一步，所述浆料由以下重量份的材料混合组成：

所述水性聚氨酯为阴离子型芳香族水性聚氨酯或阴离子型脂肪族水性聚氨 酯，所述水性聚氨酯乳液固体含量为40-60%。

所述增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠剂。

所述发泡剂为脂肪醇硫酸盐类表面活性剂。

所述润湿剂为阴离子型有机硅润湿剂。

所述流平剂为改性丙烯酸类流平剂。

所述色浆为各种色彩水性色浆。

所述填料为碳酸钙、滑石粉、木质粉中的一种或两种以上的混合。

合成革用水性聚氨酯发泡浆料，包括以下步骤：

1）浆料配制：将水性聚氨酯乳液、增稠剂、发泡剂、润湿剂、流平剂、色 浆和填料混匀配制成浆料；

2）超声波预处理：将配制好的浆料进行超声波预处理5-10min；所述超声 波的频率为20-50Hz，功率为50-150W；

3）发泡：在频率为20-30Hz，功率为30-100W的超声波下，将预处理后的 浆料通过发泡机进行发泡，发泡机的空气流量为1-4L/min，发泡时间20-40min；

4）过滤：将发泡浆料用80目滤网过滤得到合成革用水性聚氨酯发泡料。

本发明实施例所涉及的原料特征如下：

水性聚氨酯乳液，万华化学集团股份有限公司，3458，有效固体含 量为50wt%；

增稠剂，合肥安科精细化工有限公司，缔合型聚氨酯类增稠剂HA；

发泡剂，广州东盈化工有限公司，十二烷基硫酸钠；

润湿剂，SILCONA，有机硅润湿剂C600；

流平剂，深圳市摩能化工有限公司，有机硅改性丙烯酸溶液1210；

色浆，克莱恩化工，水性色浆；

填料，上海同化新材料科技有限公司，木质粉。

实施例1

超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其由以下重量份的材 料混合组成：

超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，包括以下步骤：

1）浆料配制：将水性聚氨酯乳液、增稠剂、发泡剂、润湿剂、流平剂、色 浆和填料混匀配制成浆料；

2）超声波预处理：将配制好的浆料进行超声波预处理5min；所述超声波的 频率为20Hz，功率为50W；

3）发泡：在频率为20Hz，功率为30W的超声波下，将预处理后的浆料通 过发泡机进行发泡，发泡机的空气流量为1L/min，发泡时间20min；

4）过滤：将发泡浆料用80目滤网过滤得到合成革用水性聚氨酯发泡料。 实施例2

超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其由以下重量份的材 料混合组成：

超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，包括以下步骤：

1）浆料配制：将水性聚氨酯乳液、增稠剂、发泡剂、润湿剂、流平剂、色 浆和填料混匀配制成浆料；

2）超声波预处理：将配制好的浆料进行超声波预处理10min；所述超声波 的频率为50Hz，功率为150W；

3）发泡：在频率为30Hz，功率为100W的超声波下，将预处理后的浆料通 过发泡机进行发泡，发泡机的空气流量为4L/min，发泡时间40min；

4）过滤：将发泡浆料用80目滤网过滤得到合成革用水性聚氨酯发泡料。 实施例3

超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其由以下重量份的材 料混合组成：

超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，包括以下步骤：

1）浆料配制：将水性聚氨酯乳液、增稠剂、发泡剂、润湿剂、流平剂、色 浆和填料混匀配制成浆料；

2）超声波预处理：将配制好的浆料进行超声波预处理8min；所述超声波的 频率为30Hz，功率为100W；

3）发泡：在频率为25Hz，功率为70W的超声波下，将预处理后的浆料通 过发泡机进行发泡，发泡机的空气流量为2L/min，发泡时间30min；

4）过滤：将发泡浆料用80目滤网过滤得到合成革用水性聚氨酯发泡料。 实施例4

超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其由以下重量份的材 料混合组成：

超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，包括以下步骤：

1）浆料配制：将水性聚氨酯乳液、增稠剂、发泡剂、润湿剂、流平剂、色 浆和填料混匀配制成浆料；

2）超声波预处理：将配制好的浆料进行超声波预处理10min；所述超声波 的频率为50Hz，功率为150W；

3）发泡：在频率为30Hz，功率为100W的超声波下，将预处理后的浆料通 过发泡机进行发泡，发泡机的空气流量为4L/min，发泡时间40min；

4）过滤：将发泡浆料用80目滤网过滤得到合成革用水性聚氨酯发泡料。

实施例5

超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，其由以下重量份的材 料混合组成：

超声波辅助合成革用水性聚氨酯发泡浆料的制备方法，包括以下步骤：

1）浆料配制：将水性聚氨酯乳液、增稠剂、发泡剂、润湿剂、流平剂、色 浆和填料混匀配制成浆料；

2）超声波预处理：将配制好的浆料进行超声波预处理5min；所述超声波的 频率为20Hz，功率为50W；

3）发泡：在频率为20Hz，功率为30W的超声波下，将预处理后的浆料通 过发泡机进行发泡，发泡机的空气流量为1L/min，发泡时间20min；

4）过滤：将发泡浆料用80目滤网过滤得到合成革用水性聚氨酯发泡料。

通过对不同原料配比的浆料施加超声波作用，通过控制所施加超声波的频率、 功率以及作用时间，得到的合成革用水性聚氨酯发泡料，并将其应用于合成革生 产中，对比得到的成革的相关性能如下：

表1不同实施例得到的水性聚氨酯发泡料性能

处理过程 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 未施加超声波 浆料稳定性 5-8h 6-8h 8-10h 6-9h 5-7h 2-4h 拉伸强度 26MPa 30MPa 28MPa 32MPa 24MPa 20MPa 断裂伸长率 40% 50% 50% 45% 30% 30%

从上表可以看出，通过施加超声波作用可以明显改善浆料的稳定性，同时应 用于合成革后得到的成革的物理性能得到了提高。