一種聚氨酯合成皮革及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種聚氨酯合成皮革，包括聚氨酯發(fā)泡層，所述聚氨酯發(fā)泡層的原料組分包括聚氨酯、填料、交聯(lián)劑、色漿和其它功能性添加劑，所述填料為改性生物基填料，所述改性生物基填料由以下方法制得：將生物基填料和改性劑通過機械力化學(xué)改性方法得到經(jīng)過表面改性的改性生物基填料。本發(fā)明專利技術(shù)還提供一種如上所述的聚氨酯合成皮革的制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)提供的一種包括改性生物基填料的聚氨酯合成皮革及其制備方法，對各類生物基填料進行了改性，通過物理和化學(xué)改性的方法將改性劑與生物基填料高效復(fù)合，改性后生物基填料在樹脂中的添加比例大幅提高，同時極大程度地保留了樹脂配方的基礎(chǔ)物性，而且大大提高了配方的儲存穩(wěn)定性。而且大大提高了配方的儲存穩(wěn)定性。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種聚氨酯合成皮革及其制備方法


[0001]本專利技術(shù)屬于合成皮革用填料
，具體涉及一種包括改性生物基填料的聚氨酯合成皮革及其制備方法。

技術(shù)介紹

[0002]生物基材料在碳中和碳達峰的大環(huán)境背景下，越來越多地得到各個行業(yè)，尤其是消費市場的重視。生物基材料可以通過生物基樹脂材料和生物基填料來實現(xiàn)。生物基填料的來源主要有幾大類：1.禾谷類:包括稻類(秈稻、粳稻、糥稻)、麥類(小麥、大麥、燕麥、黑麥)、玉米、高粱、粟、黍、黃米、蕎麥等；2.豆菽類:包括大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、紅小豆、蕓豆等；3.薯類:包括甘薯也稱紅薯或白薯、馬鈴薯、山藥、芋、木薯等；4.水果類：蘋果、海棠、枇杷、山楂、梨、橘子、橙子、檸檬、青檸、柚子、密瓜、香瓜、白蘭瓜、香蕉、菠蘿等。
[0003]通過對生物基材料的回收再利用，譬如說啤酒釀造后的各類麥類殘渣通過萃取、分離、研磨、篩選等工藝后可以制備出大麥、燕麥填料，各類水果榨汁后的殘渣通過萃取、分離、研磨、篩選等工藝后可以制備出蘋果、檸檬、菠蘿填料。這一類的生物填料可以添加到無溶劑聚氨酯，水性聚氨酯樹脂中制備新一代的生物基合成革，可以添加到環(huán)氧樹脂中制備新一代生物基膠粘劑，工程塑料等制品，也可以添加到其他熱塑性樹脂制備各類消費品，包括但不限于鞋墊，瑜伽墊，紐扣，拉鏈，等等。
[0004]目前市場上的各類生物基填料普遍存在以下比較常見的問題：1、添加困難，由于植物基填料天然的結(jié)構(gòu)和形貌，及特征，很難大比例地添加到各類樹脂中。尤其很難添加到水性聚氨酯樹脂體系中制成高生物基含量的合成革；2、物性不能滿足實際需求，由于未改性的填料存在諸多缺陷，且強度無法和天然無機填料相媲美，所以制成的材料物性指標大大降低，很難實現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品的更新迭代；3、相容性差，由于極性及活性基團的缺失，生物基填料很難均勻穩(wěn)定地和各類樹脂互溶，并穩(wěn)定存在，尤其很難在水性聚氨酯樹脂中穩(wěn)定存在，并實現(xiàn)長期穩(wěn)定的生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0005]基于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本專利技術(shù)提供一種包括改性生物基填料的聚氨酯合成皮革及其制備方法，對各類生物基填料進行了改性，改性后生物基填料在樹脂中的添加比例大幅提高，同時極大程度地保留了樹脂配方的基礎(chǔ)物性，而且大大提高了配方的儲存穩(wěn)定性。
[0006]第一方面，本專利技術(shù)提供一種聚氨酯合成皮革，包括聚氨酯發(fā)泡層，所述聚氨酯發(fā)泡層的原料組分包括聚氨酯、填料、交聯(lián)劑、色漿和其它功能性添加劑，其特征在于，所述填料為改性生物基填料，所述改性生物基填料由以下方法制得：將生物基填料和改性劑通過機械力化學(xué)改性方法得到經(jīng)過表面改性的改性生物基填料。
[0007]根據(jù)本專利技術(shù)，本專利技術(shù)的生物基填料在機械力作用下，產(chǎn)生各種物理及化學(xué)現(xiàn)象，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)性也相應(yīng)地產(chǎn)生一系列變化。生物基填料在強的機械力作用下受到劇烈的沖擊，在表面結(jié)構(gòu)及形態(tài)被破壞的同時，局部還會產(chǎn)生等離子體過
程，降低體系反應(yīng)的溫度和活化能，從而誘發(fā)物質(zhì)間的反應(yīng)。
[0008]根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實施例，所述改性生物基填料與所述聚氨酯的質(zhì)量比為(10
?
20)：100。
[0009]根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實施例，所述生物基填料選自禾谷類、豆菽類、薯類和水果類中的至少一種；其中，所述禾谷類選自稻類、麥類、玉米、高粱、粟、黍、黃米和蕎麥中的至少一種，所述稻類包括秈稻、粳稻和糯稻，所述麥類包括小麥、大麥、燕麥和黑麥；所述豆菽類選自大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、紅小豆和蕓豆中的至少一種；所述薯類選自甘薯、馬鈴薯、山藥、芋和木薯中的至少一種；所述水果類選自蘋果、海棠、枇杷、山楂、梨、橘子、橙子、檸檬、青檸、柚子、蜜瓜、香瓜、白蘭瓜、香蕉和菠蘿中的至少一種。
[0010]根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實施例，所述改性劑包括偶聯(lián)劑、表面活性劑、不飽和有機酸和水溶性有機高聚物；所述偶聯(lián)劑選自硅烷、聚醚、鈦酸酯、鋁酸酯和有機鉻中的至少一種，所述硅烷偶聯(lián)劑選自乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2
?
甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三過氧化叔丁基硅烷、乙烯基甲基二氯硅烷、γ
?
氯丙基三氯硅烷、γ
?
氯丙基甲基二氯硅烷、γ
?
氯丙基三甲氧基硅烷、γ
?
氯丙基三乙氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、β
?
氰乙基三氯硅烷、β
?
氰乙基甲基二氯硅烷、β
?
氰乙基三乙氧基硅烷、γ
?
氰乙基三甲氧基硅烷、3
?
異氰酸丙基三乙氧基硅烷、十八烷基
?
二甲基
?
(3
?
三甲氧硅丙基)氯化銨、4
?
乙烯芐基二甲基
?
(3
?
三甲氧硅丙基)氯化銨、γ
?
甲基丙烯酰氧丙基三氯硅烷、γ
?
甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ
?
甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷和γ
?
甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一種，所述聚醚偶聯(lián)劑選自脂肪醇聚氯乙烯醚、酚類聚氯乙烯醚、脂類聚氯乙烯醚、脂肪胺類聚氯乙烯醚、聚乙二醇、聚丙二醇、丙二醇嵌段聚醚、脂肪醇聚氧丙烯醚和聚醚中的至少一種，所述鈦酸酯偶聯(lián)劑包括甲烷氧基型、單烷氧基焦磷酸酯型、整合型和配位體型。
[0011]根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實施例，所述改性劑用量為所述生物基填料質(zhì)量的0.1％
?
5％。
[0012]第二方面，本專利技術(shù)還提供如上所述的聚氨酯合成皮革的制備方法，包括如下步驟：
[0013]步驟(1)、聚氨酯面層漿料和聚氨酯發(fā)泡層漿料的配制，其中所述聚氨酯發(fā)泡層的原料組分包括聚氨酯、填料、交聯(lián)劑、色漿和其它功能性添加劑，所述填料為改性生物基填料；
[0014]步驟(2)、將聚氨酯面層漿料涂刮在離型紙上，然后放入烘箱中干燥固化；
[0015]步驟(3)、在步驟(2)得到的聚氨酯面層的基礎(chǔ)上涂刮發(fā)泡漿料，然后放入烘箱中干燥固化；
[0016]步驟(4)、在步驟(3)得到的聚氨酯發(fā)泡層的基礎(chǔ)上涂刮粘接膠，然后放入烘箱中干燥固化，然后與基布貼合、撕下離型紙；
[0017]步驟(5)、將步驟(4)得到的革放入烘箱中發(fā)泡；
[0018]步驟(6)、將發(fā)泡后的合成革制品整理即可得到聚氨酯合成皮革成品。
[0019]根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實施例，步驟(1)中，所述改性生物基填料的制備方法包括：將球墨介質(zhì)、生物基填料和改性劑加入球磨機中球墨，在30
?
50rpm的轉(zhuǎn)速下研磨0.5
?
5h出料、篩分，得到改性生物基填料。
[0020]根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實施例，步驟(2)中，所述聚氨酯面層漿料的上漿量為80
?
100g/m2；步驟(3)中，所述聚氨酯發(fā)泡漿料的涂刮上漿量為200
?
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【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種聚氨酯合成皮革，包括聚氨酯發(fā)泡層，所述聚氨酯發(fā)泡層的原料組分包括聚氨酯、填料、交聯(lián)劑、色漿和其它功能性添加劑，其特征在于，所述填料為改性生物基填料，所述改性生物基填料由以下方法制得：將生物基填料和改性劑通過機械力化學(xué)改性方法得到經(jīng)過表面改性的改性生物基填料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯合成皮革，其特征在于，所述改性生物基填料與所述聚氨酯的質(zhì)量比為(10
?
20)：100。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯合成皮革，其特征在于，所述生物基填料選自禾谷類、豆菽類、薯類和水果類中的至少一種；其中，所述禾谷類選自稻類、麥類、玉米、高粱、粟、黍、黃米和蕎麥中的至少一種，所述稻類包括秈稻、粳稻和糯稻，所述麥類包括小麥、大麥、燕麥和黑麥；所述豆菽類選自大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、紅小豆和蕓豆中的至少一種；所述薯類選自甘薯、馬鈴薯、山藥、芋和木薯中的至少一種；所述水果類選自蘋果、海棠、枇杷、山楂、梨、橘子、橙子、檸檬、青檸、柚子、蜜瓜、香瓜、白蘭瓜、香蕉和菠蘿中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯合成皮革，其特征在于，所述改性劑包括偶聯(lián)劑、表面活性劑、不飽和有機酸和水溶性有機高聚物；所述偶聯(lián)劑選自硅烷、聚醚、鈦酸酯、鋁酸酯和有機鉻中的至少一種，所述硅烷偶聯(lián)劑選自乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2
?
甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三過氧化叔丁基硅烷、乙烯基甲基二氯硅烷、γ
?
氯丙基三氯硅烷、γ
?
氯丙基甲基二氯硅烷、γ
?
氯丙基三甲氧基硅烷、γ
?
氯丙基三乙氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、β
?
氰乙基三氯硅烷、β
?
氰乙基甲基二氯硅烷、β
?
氰乙基三乙氧基硅烷、γ
?
氰乙基三甲氧基硅烷、3
?
異氰酸丙基三乙氧基硅烷、十八烷基
?
二甲基
?
(3
?
三甲氧硅丙基)氯化銨、4
?
乙烯芐基二甲基
?
(3
?
三甲氧硅丙基)氯化銨、γ
?
甲基丙烯酰氧丙基三氯硅烷、γ
?
甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ
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甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷和γ
?
甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一種，所述聚醚偶聯(lián)劑選自...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：肖洋，
申請(專利權(quán))人：肖洋，
類型：發(fā)明
國別省市：