一种水性半pu革底料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种半PU革底料及其制备方法，包括以下原料组分及重量份：水性聚氨酯10?30份；醋酸乙烯?乙烯共聚乳液50?80份；pH调节剂0.5?1.0份；聚乙烯醇1?3份；增粘乳液2?5份；水3?6份；消泡剂0.1?1份；润湿剂0.5?1.2份；增稠剂0.5?2份。本发明采用低模量的阴离子水性聚氨酯与阳离子的醋酸乙烯?乙烯共聚物乳液复配，从而使得水性半PU革底料体系的稳定性、粘合力、耐水耐碱性极好，将水性半PU革底料应用于半PU合成革的底层，剥离强度可达到30N/m以上，剥离强度高。
【专利说明】
一种水性半PU革底料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及半PU革制造技术领域，具体公开了一种水性半PU革底料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 目前，在半革生产过程中，所用的粘接料是传统的溶剂型粘接料，其中含有甲 苯、二甲基甲酰胺(DMF)、丁酮、乙酸乙酯等大量有毒溶剂。现阶段大部分半PU革生产企业没 有完善的溶剂回收装置，在生产过程中有毒、易燃的有机溶剂挥发后，对环境造成污染，对 生产现场的操作人员也造成巨大健康损害。现有的水性粘接料广泛应用到半PU革领域，水 性粘接料具有不含甲醛、不含游离的TDI、不含苯类等有害溶剂，无毒环保的优点。并且由于 水性粘接料主要溶剂为水，以水作为稀释剂，在环境污染及生产人员的伤害两方面均低于 溶剂型粘接料，所以水性粘接料越来越受欢迎。但是，水性底料制备的半PU革存在粘合力 差、体系不稳定、耐水性和耐碱性差的问题，因此亟需一种新的水性粘接料解决上述问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有的缺陷，提供一种水性半PU革底料及其制备方法，该 水性半TO革底料的体系具有稳定性好、粘合力强、耐水耐碱性好的优点，适合工业化生产。
[0004] 为了实现以上目的，本发明通过包括以下技术方案实现的:一种水性半PU革底料， 包括以下原料组分及重量份： 水性聚氨酯 10-30份； 醋酸乙烯-乙烯共聚乳液 50-80份； pH调节剂 0.5-1,0份； 聚乙烯醇 1-3份；
[0005] 增粘乳液 ：2-5份； 水. 3-6份： 消泡剂 0.1-1份； 润湿剂 0.5-1.2份;
[0006] 增稠剂 0.5-2份。
[0007] 优选地，所述水性聚氨酯为阴离子聚醚型水性聚氨酯，其分子量为5000-10000，其 粘度为8000-15000cP，其固含量为25%-35%，其在相对湿度30-40%RH、温度20-25°C的条 件下杨氏模量低于1. OMPa，其pH值在6.0-8.0。低模量的水性聚氨酯使得半PU革具有极佳的 耐水性、耐碱性及柔软性。
[0008] 优选地，所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液为阳离子型乳液，其玻璃化温度为-5-5Γ， 其固含量为45%-60%。低玻璃化温度的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中乙烯含量高，与半PU革 中PVC附着力强，提高体系的粘合力，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液突出性能是对各种各样的基 质有极好的粘接性，由于含有乙烯共聚单体因而有永久的增塑性能，另外，乙烯成份给共聚 物提供了柔软性。
[0009] 更优选地，所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液型号选自707、706和149中的一种。
[0010]优选地，所述pH调节剂选自二甲基乙醇胺、三羟甲基氨基甲烷、有机硅改性胺、有 机醇胺和氨水中的任意二种或多种。不同种类pH调节剂复配使用，提高水性半PU革底料的 稳定性。
[0011] 更优选地，所述pH调节剂的型号选自AMP-95、BS198和BS168中的一种。
[0012] 所述聚乙烯醇选自型号17-88、17-99、20-88、20-99、24-88、2499中的一种，不同聚 合度与醇解度的聚乙烯醇对半PU革底料提供的初粘性不同，施工涂刮易操作。聚乙烯醇的 聚合度、醇解度越高，半革底料的粘接强度越强。
[0013] 优选地，所述增粘乳液选自水性松香乳液、水性萜烯乳液、水性丙烯酸增粘乳液、 改性增粘树脂乳液中的任意一种或多种。增粘乳液提高半PU革底料的出粘力、剥离强度和 持粘力。
[0014] 更优选地，所述增粘乳液型号选自为TR602、RE802和T-100中的一种。
[0015]优选地，所述水为普通工业用水，主要起到降低成本及提高半革底料的相容性。
[0016] 优选地，所述消泡剂选自聚醚类改性有机硅消泡剂、矿物油与蜡的混合物类消泡 剂和聚硅氧烷消泡剂中的一种或多种。
[0017] 更优选地，所述消泡剂的型号选自8044、902W和NXZ中的一种。
[0018] 优选地，所述润湿剂为聚醚型润湿剂或聚醇醚类润湿剂。
[0019] 更优选地，所述润湿剂为烷基聚氧乙烯醚或烷基聚乙二醇醚。
[0020] 优选地，所述润湿剂的型号选自YMT-329、W-77和BYK-346中的一种。
[0021] 优选地，所述增稠剂为阴离子丙烯酸聚合物、非离子聚醚多元醇类、非离子聚醚聚 氨酯缔合型增稠剂或疏水改性碱溶胀类增稠剂中的一种或多种。
[0022] 更优选地，所述增稠剂的型号选自MH30、152和450VF中的一种。
[0023]本发明还公开了一种制备如上述的水性半革底料的方法，包括以下步骤：
[0024] 1)用所述pH调节剂将所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的pH调至7.0-8.0,再依次加入 所述聚乙烯醇，分散均匀，搅拌速度控制在700-800转/分钟；
[0025] 2)将转速控制在450-500转/分钟，缓慢加入所述水性聚氨酯树脂与所述水的混合 物，边搅拌边加入，混合均匀；
[0026] 3)用所述pH调节剂将pH值调至7.0-8.5,接着依次加入所述增粘乳液、所述消泡 剂、所述润湿剂，最后缓慢加入所述增稠剂，获得水性半PU革底料。
[0027] 优选地，所述水性半PU革底料的粘度为8000-14000cP。
[0028]综上所述，本发明提供一种水性半革底料及其制备方法，本发明的有益效果： [0029]本发明采用低模量的阴离子水性聚氨酯与阳离子的醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液复 配，形成网状结构，故使得整个树脂乳液形成均一的体系，从而使得水性半PU革底料体系的 稳定性、粘合力、耐水耐碱性好，采用润湿剂搭配可有效解决水性体系对PVC涂层润湿能力 差的问题，使阴离子水性聚氨酯与阳离子的醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的复配物可以更紧 密的与PVC膜结合，增加体系的粘接力，增稠剂使底料具有很高的静态粘度，在涂刮时有较 好的流平性，并保障了底料在贴合过程中不会渗入基布纤维中，从而解决了底料长期以来 制革产生的手感硬、塑料感强的问题。
[0030] 将本发明获得的水性半PU革底料应用于半PU合成革的底层，剥离强度可达到30N/ m以上，剥离强度高;进行水解测试后剥离强度变化率不大于25%，稳定性好。
[0031] 本发明的水性半PU革底料具有环保，稳定性好，附着力高，耐水、耐溶剂性能强和 成本较低等特点，用其制备的半PU革具有剥离强度高，手感柔软，弹性好，耐候性好等优点， 特别适合工业化生产。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明，而非限制 本发明的范围。
[0033] 表1中为实施例1~7中各原料组分的配比，表中各原料组分的含量为重量份。
[0034] 表1实施例1~7中各原料组分的重量配比
[0036] 在表1中，实施例1-5中pH调节剂由重量分数为50 %的AMP-95pH调节剂和重量分数 为50%的BS198pH调节剂混合而成。
[0037] 实施例1
[0038] 1)将80kg的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（型号707)置于高速分散机上的不锈钢容器 中，然后加入0.5kg pH调节剂，开启分散机，控制转速在700转/分钟，依次加入lkg的聚乙烯 醇（型号2499)，分散均匀;高速分散15分钟；
[0039] 2)将转速控制在500转/分钟，缓慢向不锈钢容器中加入10kg水性聚氨酯树脂与 3kg水的混合物，边搅拌边加入，混合均匀；
[0040] 3)保持转速不变，用0.5kg pH调节剂将pH值调至7.0-8.5，接着依次加入3kg增粘 乳液（型号TR602)、0 · 5kg消泡剂（型号8044)、0 · 9kg润湿剂（型号YMT-329)，最后缓慢加入 0.6kg增稠剂(型号MH30)，将浆料粘度调整到1 OOOOcps，获得水性半PU革底料。
[0041 ] 实施例2
[0042] 1)将74kg的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（型号707)置于高速分散机上的不锈钢容器 中，然后加入0.4kg pH调节剂，开启分散机，控制转速在700转/分钟，依次加入2kg的聚乙烯 醇（型号2499)，分散均匀;高速分散15min;
[0043] 2)将转速控制在500转/分钟，缓慢向不锈钢容器中加入15kg水性聚氨酯树脂与 4kg水的混合物，边搅拌边加入，混合均匀；
[0044] 3)保持转速不变，用0.4kg pH调节剂将pH值调至7.0-8.5，接着依次加入2kg增粘 乳液（型号TR602)、0 · 5kg消泡剂（型号8044)、0 · 9kg润湿剂（型号YMT-329)，最后缓慢加入 0.8kg增稠剂(型号MH30)，将浆料粘度调整到12000cpS，获得水性半PU革底料。
[0045] 实施例3
[0046] 1)将69kg的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（型号149)置于高速分散机上的不锈钢容器 中，然后加入0.35kg pH调节剂，开启分散机，控制转速在700转/分钟，依次加入3kg的聚乙 烯醇(型号20-99)，分散均匀;高速分散15分钟；
[0047] 2)将转速控制在500转/分钟，缓慢向不锈钢容器中加入18kg水性聚氨酯树脂与 3kg水的混合物，边搅拌边加入，混合均匀；
[0048] 3)保持转速不变，用0.35kg pH调节剂将pH值调至7.0-8.5，接着依次加入4kg增粘 乳液（型号T-100)、0.7kg消泡剂（型号NXZ)、0.7kg润湿剂（型号BYK-346)，最后缓慢加入 0.9kg增稠剂(型号450VF)，将浆料粘度调整到13000cpS，获得水性半PU革底料。
[0049] 实施例4
[0050] 1)将63kg的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（型号149)置于高速分散机上的不锈钢容器 中，然后加入0.3kg pH调节剂，开启分散机，控制转速在700转/分钟，依次加入2kg的聚乙烯 醇(型号20-99)，分散均勾;高速分散15分钟；
[0051 ] 2)将转速控制在450转/分钟，缓慢向不锈钢容器中加入24kg水性聚氨酯树脂与 5kg水的混合物，边搅拌边加入，混合均匀；
[0052] 3)保持转速不变，用0.3kg pH调节剂将pH值调至7.0-8.5，接着依次加入3kg增粘 乳液（型号T-100)、0.6kg消泡剂（型号NXZ)、0.9kg润湿剂（型号BYK-346)，最后缓慢加入 0.9kg增稠剂(型号450VF)，将浆料粘度调整到13000cpS，获得水性半PU革底料。
[0053] 实施例5
[0054] 1)将58kg的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（型号149)置于高速分散机上的不锈钢容器 中，然后加入0.25kg pH调节剂，开启分散机，控制转速在700转/分钟，依次加入2kg的聚乙 烯醇(型号20-99)，分散均匀;高速分散15分钟；
[0055] 2)将转速控制在450转/分钟，缓慢向不锈钢容器中加入29kg水性聚氨酯树脂与 3kg水的混合物，边搅拌边加入，混合均匀；
[0056] 3)保持转速不变，用0.25kg pH调节剂将pH值调至7.0-8.5，接着依次加入5kg增粘 乳液(型号T-100)、0.9kg消泡剂(型号NXZ)、lkg润湿剂(型号BYK-346)，最后缓慢加入0.6kg 增稠剂(型号450VF)，将浆料粘度调整到9000cpS，获得水性半PU革底料。
[0057]测试方法：
[0058] (1)剥离强度测试:对上述实施例1~5获得水性半PU革底料制备半PU革，然后对半 PU革进行剥离强度测试，并记录各个试样的剥离强度。
[0059] (2)耐水解测试:将实施例1~5获得水性半PU革底料制备半PU革在70 °C、90 % RH条 件下放置504h后，测试半PU革是否出现开裂现象。
[0060] (3)耐候性测试:将实施例1~5获得水性半PU革底料制备半PU革在温度70 °C，湿度 95%的条件放置504h后，再次测试各个半PU革的剥离强度。
[0061 ] (4)耐碱性测试:取实施例1~5获得水性半革底料的试样在23°C条件下，置于 10 %的NaOH溶液24h，观察各个半PU革是否出现发白、发黏、脱层情况。
[0062]测试结果：
[0063] 从表2可看出：将实施例1~5获得半PU革底料制备半PU革的剥离强度均达到30N/m 以上将实施例1~5获得的半PU革在温度70°C，湿度90%的条件放置504h后，均未出现开裂 现象，实施例1~5剥离强度均下降，但是剥离强度的下降率低于25%;在23°C下，将实施例1 ~5获得水性半PU革底料的试样浸泡于10%的NaOH溶液中24h，无发现各个半PU革出现发 白、发黏、脱层现象，说明半PU革耐碱性能较好。
[0064]表2由实施例1至5获得半PU革底料制备的半PU革的技术性能检测结果
[0066]综上，本发明采用低模量的阴离子水性聚氨酯与阳离子的醋酸乙烯-乙烯共聚物 乳液复配，形成网状结构，故使得整个树脂乳液形成均一的体系，从而使得水性半PU革底料 体系的稳定性、粘合力、耐水耐碱性好，将本发明获得的水性半PU革底料应用于半PU合成革 的底层，剥离强度可达到30N/m以上，剥离强度高;进行水解测试后剥离强度变化率不大于 25%，稳定性好。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0067]以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制， 应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出 若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更 动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对 上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围 内。
【主权项】
1. 一种水性半PU革底料，其特征在于:包括以下原料组分及重量份： 水性聚氨酯 10-30份； 醋酸乙烯-乙烯共聚乳液 50-80份； pH 调节剂 0、,5:-1,0 份 聚乙烯醇 1-3份； 增粘乳液 2-5份； 水 3-6份； 消泡剂 0.1-1份； 润湿剂 0.5-1.2份； 增稠剂 0.5-2份。2. 如权利要求1所述的水性半革底料，其特征在于:所述聚醚型水性聚氨酯为阴离子 聚醚型水性聚氨酯，其分子量为5000-10000,其粘度为8000-15000cP，其固含量为25%-35 %，其杨氏模量低于1. OMPa。3. 如权利要求1所述的水性半PU革底料，其特征在于:所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液为 阳离子型乳液，其玻璃化温度为-5-5 °C，其固含量为45 % -60 %。4. 如权利要求1所述的水性半PU革底料，其特征在于：所述pH调节剂选自二甲基乙醇 胺、三羟甲基氨基甲烷、有机硅改性胺、有机醇胺和氨水中的任意二种或多种。5. 如权利要求1所述的水性半PU革底料，其特征在于：所述增粘乳液选自水性松香乳 液、水性萜烯树脂乳液、水性丙烯酸增粘乳液、水性改性增粘树脂乳液中的任意一种或多 种。6. 如权利要求1所述的水性半革底料，其特征在于:所述消泡剂选自聚醚类改性有机 硅消泡剂、矿物油与蜡的混合物消泡剂和聚硅氧烷消泡剂中的一种或多种。7. 如权利要求1所述的水性半革底料，其特征在于:所述润湿剂为聚醚型润湿剂或聚 醇醚类润湿剂。8. 如权利要求1所述的水性半革底料，其特征在于:所述增稠剂选自阴离子丙烯酸聚 合物、非离子聚醚多元醇类增稠剂、非离子聚醚聚氨酯缔合型增稠剂和疏水改性碱溶胀型 增稠剂中的任意一种或多种。9. 一种制备如权利要求1至8任一所述的水性半革底料的方法，其特征在于:包括以 下步骤： 1) 用所述pH调节剂将所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的pH调至7.0-8.0，再加入所述聚乙 烯醇，分散均匀； 2) 将转速控制在450-500转/分钟，缓慢加入所述水性聚氨酯树脂与所述水的混合物， 边搅拌边加入，混合均匀； 3) 用所述pH调节剂将pH值调至7.0-8.5,接着依次加入所述增粘乳液、所述消泡剂、所 述润湿剂，最后缓慢加入所述增稠剂，获得水性半PU革底料。10. 如权利要求9所述的水性半PU革底料的制备方法，其特征在于:所述水性半PU革底 料的粘度为8000-14000cP。
【文档编号】C09J11/08GK106047224SQ201610476053
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】许金凤, 朱良元, 杨益天, 林磊, 王刚, 赵曦, 赵春娥, 李维虎, 戴家兵
【申请人】合肥科天水性科技有限责任公司, 兰州科天新材料股份有限公司, 兰州科天水性科技有限公司