[发明专利]一种氰基改性的有机硅合成革涂层制备方法

说明书

本发明公开了一种氰基改性的有机硅合成革涂层制备方法。利用含氢聚硅氧烷（含氢硅油）中活性氢与乙烯基腈单体中双键的配位加成反应，合成了一种侧链带极性氰基的含氢硅油，然后将其共价引入到有机硅合成革涂层中，有效提升了有机硅合成革涂层的表面张力、再涂性、粘接性及耐溶剂性。另外，本发明所提出的改性有机硅涂层在制备过程中不使用任何有机溶剂，可实现生产过程的清洁化，符合消费者的绿色、健康需求和行业发展趋势，对皮革、合成革、纺织涂层及低能表面的涂层、粘接具有指导意义。

技术领域

本发明涉及一种氰基改性的有机硅合成革涂层制备方法，属于有机硅材料技术领域。

背景技术

硅是地壳中含量最丰富的元素，不依赖于石化资源，有机硅作为一种环境友好型材料，具有无毒、环保、耐候、防水、耐磨和生理惰性等优异性能，多以添加剂或改性剂的形式被广泛应用于皮革/合成革涂饰、汽车抛光、日用化学品和纺织等行业。随着有机硅工业和制造技术的发展，有机硅逐渐开始作为涂层材料进入皮革/合成革、纺织等涂层领域。

中国专利CN108221396B公开了一种健康安全的硅橡胶皮革及其涂布工艺，其组成原料包括对人体健康安全的硅橡胶原料和亮光手感油。该加成型硅橡胶活性基团只有乙烯基和硅氢键，属于双组份加成反应体系，无副产物，对人体无任何不良反应；中国专利CN108035161B公开了一种无挥发性有机物的硅橡胶皮革，其组成原料包括无挥发性有机物的硅橡胶原料及无挥发性有机物的亮光涂层原料。该方法无需添加任何有机溶剂即可直接涂布生产合成革，VOCs排放量为零，属于环境友好型材料。

虽然有机硅材料具有诸多优点，但是由于其极性基团含量少、聚硅氧烷侧链上大量甲基的屏蔽作用，使得分子间相互作用力十分微弱，因此而带来的低极性（低的表面张力）使得有机硅用作皮革、合成革、纺织涂层时，往往会表现出与极性基材的粘接力不足、表面再涂性差及耐溶剂性差等问题。再涂性差表现为有机硅合成革等涂层在增光、消光、印花和改色等表面处理工序中难以被表处剂润湿和铺展，从而不利于产品的外观和风格多样化；粘接力差表现为有机硅涂层与基布/材难以粘接，剥离强度低，如鞋类革制成制品时与鞋底材料粘接力低；耐溶剂性差的有机硅合成革涂层在遇溶剂时易发生溶胀或脱皮，进而导致成革性能下降。这些问题限制了有机硅涂层材料在合成革等领域的进一步推广应用。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足而提供一种氰基改性的有机硅合成革涂层制备方法。首先利用含氢硅氧烷（含氢硅油）中活性氢与乙烯基腈类单体中双键的配位加成反应，合成了一种侧链含极性氰基的含氢聚硅氧烷，然后将以上改性含氢聚硅氧烷引入到有机硅合成革涂层，提升有机硅合成革涂层的表面张力、基布粘接力及耐溶剂性，且在生产过程中不使用有任何有机溶剂，符合绿色、环保发展需求。

本发明提供的一种氰基改性的有机硅合成革涂层制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）氰基改性的含氢聚硅氧烷的制备：将含氢聚硅氧烷10~20份、乙烯基腈单体1~3份加入到反应釜中，控制C=C和Si-H的摩尔比在0.5~0.8，升温至75~85 ℃，加入铂催化剂0.3~0.6份和阻聚剂0.1~0.2份，75~85 ℃下反应3~4 h。经溴乙酸滴定法测定剩余Si-H基团反应至理论值后，制得氰基改性的含氢聚硅氧烷，密封备用；

（2）氰基改性的有机硅合成革涂层的制备：将（1）中制得的氰基改性的含氢聚硅氧烷1~5份加入到乙烯基聚硅氧烷10~20份、铂催化剂1~2份和抑制剂0.1~0.2份的混合液中，进行充分混合，然后将混合体涂覆于离型纸表面，在120 ℃真空烘箱中固化，再将涂层转移至基布表面进行贴合，即可得到氰基改性的有机硅合成革涂层。

所述的一种氰基改性的有机硅合成革涂层制备方法，其特征在于该方法中所述的含氢聚硅氧烷为含氢量1.0~1.6 %的含氢硅油，所述氢原子位于聚硅氧烷的侧链。

所述的一种氰基改性的有机硅合成革涂层制备方法，其特征在于该方法中所述的乙烯基腈单体为丙烯腈、3-丁烯腈、5-己烯腈和3，7-二甲基-6-辛烯腈中的一种或组合。