[发明专利]一种合成革用水性聚氨酯发泡层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成革用水性聚氨酯发泡层，还涉及其制备方法。

背景技术

溶剂型树脂中含有大量的挥发性有机溶剂(VOC)，在使用中危害人体健康，同时也造成资源和能源的浪费。目前整个合成革行业生产加工都是以溶剂型聚氨酯为主体的湿法或干法制备方法，生产过程中大量使用有机溶剂，如二甲基甲酰胺、甲乙酮、丙酮、甲苯、乙酸乙酯等，这些溶剂对人体的危害极大。水性聚氨酯树脂是以水为分散介质，具有无毒、环保、安全、不燃等优点，是溶剂型树脂的最佳替代产品。但是，现在水性合成革干法生产线采用外发泡即机械发泡的方式进行合成革用发泡层的生产，该方法在生产过程中容易造成泡沫破裂、融合，形成大孔使得发泡层不均匀，从而导致发泡层的外观、力学强度都差强人意。

CN102080332A提供了一种水性聚氨酯合成革贝斯的制造方法，该方法采用加入起泡剂和稳泡剂的方法进行机械发泡的方式制备合成革贝斯，该方法的缺点在于使用机械发泡制备的水性聚氨酯泡沫在加热烘干的过程中，泡沫中的空气受热膨胀后，很容易发生泡沫的融合和破裂，从而形成较大的泡孔。

CN101666043提供了一种水性聚氨酯移膜合成革的制造方法，该方法中使用的水性聚氨酯浆料仅仅是将混合好的浆料刮涂到离型纸上，此种方法制备的水性合成革贝斯由于没有泡孔存在，手感会比较僵硬。

CN101522983提供了一种透气性多层合成革的制备方法和透气性多层合成革，与CN102080332A类似，该方法使用机械发泡进行合成革用发泡层的制备，发泡层泡孔容易不均匀且在施工过程中容易破裂。

发明内容

本发明的目的是提供一种合成革用水性聚氨酯发泡层，与常用的单纯机械发泡方法得到的产品相比，该聚氨酯发泡层具有泡孔均匀一致，表面光滑、更好的遮盖力等优点。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一种合成革用水性聚氨酯发泡层，其特征在于，它是由基于总物料质量的下列百分比的原料混合或发泡制成：(1)12-61.9％的水性聚氨酯树脂(按固体物干基计算)，(2)0.1-24％的有机树脂空心微球，(3)10-87％的水，(4)0.05-5％的乳化剂，(5)0-5％的发泡剂，(6)0-5％的稳泡剂，(7)0.05-5％的交联剂，(8)0.05-5％的流平剂，(9)着色剂0-5％，(10)体质填料0-5％，(11)0.05-5％的增稠剂；其中在混合或发泡过程中水性聚氨酯树脂是以20-65wt％固含量的水乳液形式使用以及有机树脂空心微球是以水乳液的形式使用，在微球内层是空气，微球的外壳成分是选自聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚苯乙烯中的一种或两种或三种。通常，在机树脂空心微球乳液中微球的体积含量在30％-80％之间。

作为一种优选的方案，所述的水性聚氨酯发泡层是由基于总物料质量的下列百分比的原料发泡制成：(1)20-55％的水性聚氨酯树脂，(2)0.5-20％的有机树脂空心微球，(3)12-60％的水，(4)0.1-3％的交联剂，(5)0.1-3％的乳化剂，(6)0.05-3％的发泡剂，(6)0.05-3％的稳泡剂，(7)0.1-3％的流平剂，(8)着色剂0.5-4％，(9)体质填料0.5-4％，(10)0.5-4％的增稠剂。

作为进一步优选的方案，所述的水性聚氨酯发泡层，它是由基于总物料质量的下列百分比的原料发泡制成：(1)25-50％的聚氨酯树脂，(2)1-15％有机树脂空心微球，(3)16-50％的水，(4)0.2-2％的交联剂，(5)0.3-2％的乳化剂，(6)0.1-2％的发泡剂，(7)0.1-2％的稳泡剂，(8)0.1-2％的流平剂，(9)着色剂0.5-3％，(10)体质填料0.5-3％，(11)1-3％的增稠剂。

所述的有机树脂空心微球外壳应具有一定机械强度的聚合物，该机械强度应该足以能够保证发泡层干燥后不塌陷，并能够与聚氨酯乳液有良好的相容性。且所述有机树脂空心微球外壳为高玻璃化转变温度的聚合物，或者高度交联的低玻璃化转变温度聚合物，或者是前述两者的混合物。因此有机树脂空心微球外壳选择聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚苯乙烯中的一种或两种或三种，外壳的玻璃化转变温度介于30-150℃，优选80-150℃。所述有机树脂空心微球的尺寸特征在于微球平均内径介于50nm-10μm之间；优选50nm-5μm之间；进一步优选100nm-1μm之间，更优选200nm-500nm之间。平均外径介于300nm-600nm；优选250nm-570nm之间；进一步优选230nm-550nm。所述的有机树脂空心微球也可以采用US4427836A中所述的制备方法制得。