[发明专利]一种基于热固化的无溶剂聚氨酯-有机硅合成革及其制造方法

说明书

本发明公开了一种基于热固化的无溶剂聚氨酯‑有机硅合成革及其制造方法，其特征是将由活性官能团封端的无溶剂聚氨酯预聚体、异氰酸酯基封端的聚硅氧烷及助剂组成的混合浆料涂覆于离型纸上，经热固化成膜；然后再涂覆热熔胶粘合剂，与合成革基材热压贴合，经热烘箱固化，纸革分离，制得无溶剂聚氨酯‑有机硅合成革。本发明将不含任何溶剂的聚氨酯‑有机硅浆料经热固化形成合成革涂层，实现了聚氨酯和有机硅材料性能的优势互补，赋予合成革更为优异的使用性能，其制造工艺简单、能耗低、效率高，从源头消除有机溶剂污染，产品不含VOC，大大提升了合成革的生态等级、成品档次和国际市场竞争力。

技术领域

本发明涉及一种基于热固化的无溶剂聚氨酯-有机硅合成革及其制造方法，属于合成革制造领域。

背景技术

我国是世界合成革生产和消费大国，目前国内已有人造革、合成革企业1100多家，规模以上企业470余家，是我国轻工行业的支柱产业之一。

近几年，随着人们生活水平和环保意识的不断提高，消费者对于高品质、高性能生态环保合成革的需求量持续上升，仅国内市场对高档生态合成革的需求量已达2亿平方米/年。此外，欧美市场对合成革的生态性也提出了更高的要求，特别是家居装饰革、汽车内饰革、沙发革等高档产品要求零甲醛、零重金属残留，同时可挥发性有机溶剂含量（VOC含量）≤5 mg/Kg（革）。由此可见，合成革行业的清洁化生产势在必行。

然而，目前国内合成革的制造主要采用溶剂型聚氨酯，而这些树脂中通常含有大量的N,N-二甲基甲酰胺、甲苯和丁酮等有机溶剂。一方面，大量的有机溶剂造成严重的资源浪费和环境污染；另一方面，有机溶剂易燃易爆、毒性大、气味大、严重危害劳动者的身心健康，且DMF在成品革中的残留问题也将对消费者的身心健康构成威胁，限制产品进入欧美市场。显然，传统溶剂型树脂的合成革制造技术已无法满足国内外市场需求，要想实现从合成革生产大国向合成革生产强国的跨越，必须确定从量的扩大向重视收益性转移的“高附加值化”战略，提高产品档次及生态等级，以增强在国际市场上的竞争力。

因此，合成革的发展方向将从传统的有机溶剂型合成革生产向绿色、生态环保的水性聚氨酯、无溶剂聚氨酯、有机硅合成革方向转变。硅是地球上含量最丰富的元素，基于有机硅合成革涂层具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，制造过程不使用、不产生任何有机溶剂，因此，以有机硅作为合成革的涂层材料替代油性聚氨酯，是合成革清洁生产的方向之一。中国专利CN105670298A提供了一种加成型硅橡胶配方及粘接方法，该方法中将乙烯基聚硅氧烷、含氢聚硅氧烷、填料、铂系催化剂和延迟剂的混合物涂覆在需要粘接的基材上，放入烘箱烘烤，即可完成将加成型硅橡胶涂层在基材上的粘接和成膜。

然而，由于有机硅材料成膜强度偏低(≤5 MPa)，延伸率偏小(≤400 %)，且具有表面张力小、表面能低的特点，因此成膜后底面与基材粘接力不足，在其表面再进行表面处理如改色、印花、压花、增光、消光、抛光、烫亮、湿气固化等后处理操作时存在表处层润湿性、流平性、再涂性差的特点，降低了通过后处理工序改善产品美学视觉效果的可行性；另外，有机硅原料价格昂贵，目前有机硅合成革的价格是水性聚氨酯合成革价格的3-4倍、是油性聚氨酯合成革价格的5-6倍，价格高的问题也削弱了有机硅生态革的国际市场竞争力。

利用聚氨酯来改性有机硅树脂制造合成革，由于两类材料极性差异大（相容性差）、聚合物形成机理不同（聚氨酯属逐步聚合，有机硅属配位聚合），至今未见有相关报导。

发明内容