[发明专利]一种皮革用耐热、耐日晒、高色牢度高分子染料

说明书

一种氧化石墨烯改性聚氨酯高分子染料，通过氧化石墨烯对水性聚氨酯进行改性，合成高分子皮革染料，将其应用到皮革涂饰中，可更好地弥补常规皮革染料不耐热、易迁移、干湿擦性能差的缺陷，还能提高高分子皮革染料的耐热、流平、耐老化、耐日晒等性能。

技术领域

本发明属于皮革涂饰领域，具体涉及一种皮革用耐热、耐日晒、高色牢度高分子染料的制备方法。

背景技术

为了获得色彩丰富的皮革产品，满足客户在不同环境下的使用需要，我们在皮革涂饰加工过程中需要对皮革进行染色。

常规皮革涂饰用染色剂主要是各色颜料以及少量的小分子染料：染料主要为金属络合染料，用于提高涂层颜色的鲜艳度；颜料主要用于涂饰底层，遮盖革面上轻微的缺陷和革的底色，使涂层颜色均匀。皮革涂饰着色剂在染色时主要是将颗粒状颜料或染料分散于被染色的材料中，是一种物理过程，在染色的均一性、牢固程度和颜料利用率等方面都存在问题。同时，小分子染料具有不稳定，高温下易分解，易挥发，耐溶解性差等缺点。^[1]

近年来功能高分子皮革涂饰染料的研究发展也十分迅速，高分子染料是通过一定的化学反应将染料分子引入高分子的主链或侧链上而形成，具有高强度、易成膜性、耐溶剂性和可加工性以及对光强吸收性及强电荷迁移能力双重优越性^[2]。在功能高分子染料中，染料分子和被染材料的分子水平结合，使染料的用量大大减少，只要用极少量染料便可获得所需的颜色深度，且色泽更鲜艳，具有很高的耐迁移性、耐溶剂性和耐干湿擦色牢度。

氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳材料，具有较高的比表面积和表面丰富的官能团。由于氧化石墨中存在大量亲水基团（如羧基与羟基），氧化石墨很容易在水溶液分散，形成单个小片段，而且绝大部分都只有单个石墨层。如果将这种新型的纳米材料引入到高分子染料中，可提高高分子染料的耐热、耐水、耐老化、耐日晒等性能，提高该类材料的综合性能^[3]。

发明内容

本发明利用氧化石墨烯改性聚氨酯染料，将氧化石墨烯引入聚氨酯体系中，制备了一种皮革涂饰用高分子染料，该染料不仅能解决涂饰中常规皮革着色剂易迁移、不耐溶剂、干湿擦性能较差的问题，还能提高高分子皮革染料的耐热、流平、耐老化、耐日晒等性能。使用的氧化石墨烯能稳定分散在水溶液中，氧化石墨烯改性聚氨酯后氧化石墨烯均匀分散在聚氨酯染料的乳液中，本产品可以长期保存。

本发明的技术方案是：一种皮革用耐热、耐日晒、高色牢度高分子染料，其特征在于，所述高分子染料由以下步骤制得：

（1）将氧化石墨烯干粉加入水中，控制其质量分数为0.2%~0.5%，然后置于超声波分散机上于400W~600 W功率下分散2.0~4.0 h，制得氧化石墨烯水分散液；

（2）向配有冷凝回流装置的反应釜中依次加入100~150份二异氰酸酯、5~15份聚酯多元醇、50~70份聚醚多元醇、及30~40份丙酮，升温至70~85℃反应1.5~3.5 h，然后降温至50℃，再加入35~40份2,2-二羟甲基丙酸扩链、0.1份催化剂，升温至70~85℃，反应1.0~2.0 h；降温至50℃，加入7~18份小分子染料进行封端反应，升温至70~85℃反应1.0~3.0 h，冷却至室温后加入36~42份中和剂，继续反应0.5~1.0 h后，将反应产物倒入乳化桶中，加入8000~9000份去离子水和与去离子水等质量的氧化石墨烯水分散液，高速搅拌、剪切得到高分子染料乳液；该步骤中各组分的份数均按摩尔份计；

（3）蒸发去除丙酮，得到固含量为28%~32%的耐热、耐日晒、高色牢度高分子染料；

所述氧化石墨烯干粉由改进Hummers法制备氧化石墨烯水溶液，经超声波分散、冷冻干燥得到。