一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革及其制备方法

文档序号:1917438 发布日期:2021-12-03 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革及其制备方法 (Organic silicon synthetic leather for furniture decoration of ships and yachts and preparation method thereof ) 是由 陶玉红 胥晓群 刘卫平 甘晓斌 于 2021-09-08 设计创作,主要内容包括:本申请涉及合成革领域,具体公开了一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革及其制备方法。船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革包括基层和涂覆在基层上的合成革浆料;合成革浆料包括以下组分:3-5份苯基乙烯基硅树脂、10-12份乙烯基硅油、1-3份乙烯基氟硅油、1-2份含氢硅油、0.3-0.5份硅烷偶联剂、0.01-0.03份阻聚剂、0.05-0.1份铂金催化剂、2-6份低温增韧剂;低温增韧剂包括以下组分:3-5份环氧树脂、1-2份聚芳醚酮、1.5-3份纳米勃姆石粉、5-8份超高分子量聚乙烯。本申请的船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革具有低温下弯曲性能好,且疏水、透气,防海水腐蚀,与基层粘结强度高的优点。(The application relates to the field of synthetic leather, and particularly discloses organic silicon synthetic leather for furniture decoration of ships and yachts and a preparation method thereof. The organic silicon synthetic leather for decorating the furniture of the ships and yachts comprises a base layer and synthetic leather slurry coated on the base layer; the synthetic leather slurry comprises the following components: 3-5 parts of styrene-vinyl silicone resin, 10-12 parts of vinyl silicone oil, 1-3 parts of vinyl fluorosilicone oil, 1-2 parts of hydrogen-containing silicone oil, 0.3-0.5 part of silane coupling agent, 0.01-0.03 part of polymerization inhibitor, 0.05-0.1 part of platinum catalyst and 2-6 parts of low-temperature toughening agent; the low-temperature toughening agent comprises the following components: 3-5 parts of epoxy resin, 1-2 parts of polyaryletherketone, 1.5-3 parts of nano boehmite powder and 5-8 parts of ultrahigh molecular weight polyethylene. The organic silicon synthetic leather for decoration of ships and yachts has the advantages of good bending performance at low temperature, hydrophobicity, breathability, seawater corrosion resistance and high bonding strength with a base layer.)

一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革及其制备方法

技术领域

本申请涉及合成革技术领域,更具体地说,它涉及一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革及其制备方法。

背景技术

合成革是模拟天然皮革组织结构和使用性能,并可作为天然皮革代用品的复合材料,已经广泛应用于生产箱包、服装、汽车内饰等领域。聚氨酯合成革是一种以各种布基作为基材,在基材上涂覆聚氨酯树脂使其赋予各种花纹、图案、功能及手感的仿真皮合成革。

游艇和船舶是集航海、运动、娱乐和休闲于一体的水上交通工具,游艇和船舶中使用大量的合成革进行装饰。

现有技术中,申请号为CN201911362755.5的中国发明专利申请文件共开了一种户外游艇用革及其制备方法,户外游艇用革包括依次设置的基布层、湿法PU底层、干法PU面层和表面处理层,干法PU面层包括依次形成在湿法PU底层和表面处理层之间的第一干法PU面层、第二干法PU面层和第三干法PU面层,第一干法PU面层位于第二干法PU面层和表面处理层之间,第三干法PU面层位于湿法PU底层和第二干法PU面层之间,湿法PU底层为阻燃PU层,第一干法PU面层为防霉PU层。

这种游艇用革具有耐腐蚀、耐紫外、耐水解、防霉抗菌等等性能,还具有比PVC材料游艇革更好的耐老化性,但是因为在海边,冬季时海风较大,空气温度较低,游艇上装饰用合成革在低温下较硬,容易折断、开裂。

发明内容

为了提高游艇、船舶用合成革的低温韧性,本申请提供一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革及其制备方法。

第一方面,本申请提供一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,采用如下的技术方案:

一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,包括基层和涂覆在基层上的合成革浆料;

所述合成革浆料包括以下重量份的组分:3-5份苯基乙烯基硅树脂、10-12份乙烯基硅油、1-3份乙烯基氟硅油、1-2份含氢硅油、0.3-0.5份硅烷偶联剂、0.01-0.03份阻聚剂、0.05-0.1份铂金催化剂、2-6份低温增韧剂;

每重量份所述低温增韧剂包括以下重量份的组分:3-5重量份环氧树脂、1-2重量份聚芳醚酮、1.5-3份纳米勃姆石粉、5-8重量份超高分子量聚乙烯。

通过采用上述技术方案,采用苯基乙烯基硅树脂与乙烯基硅油等组分制备合成革浆料,其制成的合成革具有表面能低、耐黄变和老化性能佳、热稳定性好的优点;使用环氧树脂、聚芳醚酮、纳米勃姆石粉和超高分子量聚乙烯作为低温增韧剂组分,环氧树脂属于热固性树脂,其耐低温效果好,最低适用温度为-50℃左右,而聚芳醚酮属于热塑性树脂,其与环氧树脂混合,能有效吸收低温下的断裂能,而纳米勃姆石粉在环氧树脂中也能形成吸收断裂能的微结构,且纳米勃姆石粉和聚醚芳酮配合使用时,纳米勃姆石粉能在环氧树脂和聚芳醚酮之间形成复杂的微结构,使界面吸收能结构更多且更有效,使裂纹扩展阻力提升,从而增加合成革的低温韧性;超高分子量聚乙烯具有优异的低温力学性能,即使在液氮中也能保持优异的冲击强度,还具有较好的防腐蚀性和耐候性,其能进一步增强合成革的低温韧性,防止合成革在游艇、船舶家具上使用时,出现低温变脆、开裂等情况。

优选的,所述低温增韧剂由以下方法制成:(1)将超高分子量聚乙烯溶解于十氢萘中,加入纳米勃姆石粉,混合均匀,经纺丝,制成超高分子量聚乙烯纤维;

(2)将环氧树脂和聚芳醚酮混合,熔融,将步骤(1)制得的超高分子量聚乙烯纤维浸渍在熔融的环氧树脂和聚芳醚酮混合物中,固化后粉碎,制成低温增韧剂。

通过采用上述技术方案,纳米勃姆石粉是一种白色可流动的水合氧化铝粉末,具有易分散特点,将其与超高分子量聚乙烯的十氢萘溶液混合,能较均匀的分散在超高分子量聚乙烯溶液的十氢萘溶液中,纺丝后制成超高分子量聚乙烯纤维,再将超高分子量聚乙烯纤维浸泡在熔融的环氧树脂和聚芳醚酮混合物中,能防止纳米勃姆石粉在环氧树脂和聚芳醚酮混合物中界面相容性差而分散不均匀,纳米勃姆石粉与有机硅材料之间具有很强的范德华力,分散在有机硅合成革浆料中,能有效改善低温下缺陷位置的应力集中现象,还能传递能量,使有机硅合成革的裂纹扩展受阻且钝化,从而防止其发展成破坏性裂纹,且纳米勃姆石粉具有较好的比表面积,使纺丝制成的超高分子量聚乙烯纤维表面具有较高的孔隙率,从而促进环氧树脂和聚芳醚酮在其表面充分浸润,使环氧树脂和聚芳醚酮的包覆量较高,韧性较强。

优选的,所述步骤(1)中超高分子量聚乙烯纤维与环氧树脂和在浸渍前,经以下预处理:将超高分子量聚乙烯纤维在温度为40-80℃的酸溶液中浸渍,然后在100-130℃下烘干,超高分子量聚乙烯纤维和酸溶液的质量比为1:3-5。

通过采用上述技术方案,使用酸性溶液对超高分子量聚乙烯纤维进行表面处理,使得超高分子量聚乙烯纤维表面引入含氧官能团,如羟基、羧基等,增强超高分子量聚乙烯纤维的表面活性,使超高分子量聚乙烯纤维表面出现细密且均匀的凹坑,而且官能团以共价键的形式接入到超高分子量聚乙烯纤维表面,大大提高了超高分子量聚乙烯纤维表面与环氧树脂和聚芳醚酮的相容性,从而进一步提高合成革的耐低温性能。

优选的,所述酸溶液由以下重量百分比的组分组成:10-50%的硫酸、40-70%高锰酸钾和10-20%的2-丙烯酸铵。

通过采用上述技术方案,由此配制成的酸溶液中具有含氧官能团,能赋予超高分子量聚乙烯纤维表面较高的表面活性,提高超高分子量聚乙烯纤维表面与环氧树脂、聚芳醚酮的相容性。

优选的,所述合成革浆料中还包括2-5重量份防腐剂,所述防腐剂由EVA、海岛纤维、胶原纤维和有机改性蒙脱土混合、挤出、造粒制成,EVA、海岛纤维、胶原纤维和有机改性蒙脱土的质量比为1:0.1-0.5:0.3-0.7:0.2-0.5。

通过采用上述技术方案,因为海水中盐分含量较高,且含有较多微生物,海水通过渗透,进入合成革内部后,会造成合成革内部出现腐蚀或发霉现象;因此向其中加入由EVA、海岛纤维、胶原纤维和有机改性蒙脱土制成的防霉剂,海岛纤维具有比表面积大,覆盖性和蓬松性好的优点,还具有显著的防水性、透气性和高吸附性,弯曲刚度小,而胶原纤维具有一定的弹性,能改进有机硅合成革的柔软性,提高耐磨性,EVA的表面能低,与水的接触角大,疏水性好,且对氧气和水蒸气具有阻隔性,有机改性蒙脱土经过有机物改性,具有疏水、透气的效果。

因为EVA具有优异的阻隔性能,使得合成革的透气效果减弱,掺入海岛纤维和胶原纤维,二者在EVA中形成三维交联网络,起到骨架和支撑作用,形成类似于真皮胶原纤维的结构,分布在合成革表面,从而增大了合成革的透气性,但这种三维交联结构孔隙较小,水分不易通过;有机改性蒙脱土使EVA的透气性加强,从而形成透气性好,但疏水性高且透水量低的合成革,防止海水在合成革表面润湿或渗透进入合成革内部,进而防止合成革出现腐蚀或发霉现象。

且EVA和胶原纤维的耐低温性能强,使合成革在低温下不易脆化,能进一步改善合成革的耐低温性能;有机改性蒙脱土能改善EVA与极性聚合物的粘接性,从而提高合成革浆料与防腐剂的结合力。

优选的,所述有机改性蒙脱土由以下方法制成:

(1)将0.5-1重量份蒙脱土加入到8-10重量份乙醇溶液中,超声分散均匀,加入1.5-2重量份质量浓度为15-25%氨水和3-4重量份正硅酸乙酯,反应20-24h,抽滤,在蒸馏水中超声分散,重复抽滤和蒸馏水超声分散3-5次,在50-60℃下干燥,制得中间体;

(2)将0.5-1重量份中间体和3-5重量份无水乙醇、4-5重量份氨水和4-8重量份乙烯基三乙氧基硅烷混合,在30-40℃下搅拌均匀,离心,无水乙醇洗涤3-5次,在50-60℃下干燥。

通过采用上述技术方案,将二氧化硅包覆在蒙脱土表面,制成二氧化硅包覆蒙脱土中间体,然后采用乙烯基三乙氧基硅烷对二氧化硅包覆蒙脱土进行表面修饰,从而改善二氧化硅表面的疏水性,从而制成耐酸碱、耐候性和耐久性优异的超疏水改性蒙脱土,提高合成革的表面疏水性,防止海水渗透进入合成革内部。

优选的,所述基层为高强玻璃纤维布。

通过采用上述技术方案,高强玻璃纤维布的耐高低温性能好,且耐老化性强,不易收缩变形,阻燃性好。

优选的,所述高强玻璃纤维布经过以下预处理:将高强玻璃纤维布放在浓度为25%-30%的过氧化氢溶液中浸泡,取出后用蒸馏水清洗,干燥,然后喷涂硅烷偶联剂,干燥,硅烷偶联剂的喷涂量为高强玻璃纤维布质量的20-30%。

通过采用上述技术方案,高强玻璃纤维布与合成革浆料之间的亲和性较差,使得界面粘结强度不高,将高强玻璃纤维布使用过氧化氢溶液进行酸蚀,然后进行硅烷偶联剂接枝,从而增强了高强玻璃纤维布与合成革浆料之间的亲和力,增大粘结强度。

优选的,所述高强玻璃纤维布上还涂覆有由粘接剂固化形成的粘接层,粘接层位于基层和合成革浆料之间,粘接剂包括以下重量份的组分:8-10份硅橡胶基胶、0.5-1份含氢硅油、0.1-0.3份增粘剂、0.01-0.05份铂金催化剂、0.02-0.1份阻聚剂;

所述增粘剂的制备方法如下:将1-3重量份酚醛树脂和0.4-0.6重量份氧化石墨烯混合,在70-80℃下反应2-3h,制得氧化石墨烯改性酚醛树脂溶液,冷却至30-40℃,向其中加入0.8-1.2重量份尿素和0.4-0.5重量份三聚氰胺,在55-60℃下混合均匀,冷却至室温,加入0.1-0.3kg硫酸铵,搅拌均匀,制得增粘剂。

通过采用上述技术方案,因海水腐蚀主要发生在高强玻璃纤维布与有机硅树脂的界面,提高界面的结合性,可以提高合成革的耐海水腐蚀性,延长其使用寿命。

增粘剂中的酚醛树脂固化成网络结构,而尿素和酚醛树脂中易挥发的小分子游离甲醛反应形成不易挥发的大分子单体脲醛树脂,能减少甲醛含量,并增大粘结牢度,三聚氰胺能提高酚醛树脂的反应活性,还能与游离甲醛反应,减少甲醛含量,另外还可以与酚醛树脂中的羟甲基酚和羟甲基脲反应,增大粘结强度,所以尿素和三聚氰胺能进一步降低甲醛的含量,同时提高酚醛树脂和高强玻璃纤维布的粘结强度;氧化石墨烯与酚醛树脂产生插层作用,并在尿素和三聚氰胺的作用下,形成还原氧化石墨烯,从而在酚醛树脂中分散均匀,改善酚醛树脂的疏水性,并且可以包覆在高强玻璃纤维布表面的纤维表面,增强酚醛树脂基体与高强玻璃纤维布表面的玻璃纤维之间的作用力,网络结构的还原氧化石墨烯能增大粘接剂层的孔隙率,从而防止粘接剂层影响合成革的透气性。

第二方面,本申请提供一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革的制备方法,采用如下的技术方案:

一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革的制备方法,包括以下步骤:

合成革浆料的配制:苯基乙烯基硅树脂、乙烯基硅油、乙烯基氟硅油、含氢硅油、硅烷偶联剂、阻聚剂、铂金催化剂、低温增韧剂捏合均匀,制成合成革浆料;

合成革的制造:将合成革浆料涂覆在离型纸上,然后与基层复合,硫化,剥离离型纸,制成合成革。

通过采用上述技术方案,将合成革浆料先涂覆在离型纸上,然后与基层复合,制备方法简单,易于操作。

综上所述,本申请具有以下有益效果:

1、由于本申请采用苯基乙烯基硅树脂与乙烯基氟硅油、低温增韧剂等组分制备合成革,苯基乙烯基硅树脂具有交底的表面能,制成的有机硅具有疏水性好、耐黄变性和耐老化性强,低温增韧剂使用环氧树脂、聚芳醚酮和纳米勃姆石粉、超高分子量聚乙烯制成,环氧树脂和超高分子量聚乙烯具有低温韧性高,脆化温度低的优点,而纳米勃姆石粉能在环氧树脂和聚芳醚酮之间形成吸收断裂能的微结构,且纳米勃姆石粉和聚芳醚酮具有协同效果,二者配合,能有效阻止低温裂纹扩展,提高合成革的低温韧性。

2、本申请中优选采用EVA与海岛纤维、胶原纤维、有机改性蒙脱土制备防腐剂,由于EVA具有较好的阻水、阻氧性,而海岛纤维和胶原纤维相互交联,形成三维网络,且三维网络孔隙较小,水分不易通过,另外海岛纤维本身具有较好的透气性,从而改善了EVA的透气性,同时EVA和有机改性蒙脱土具有疏水性,从而使防腐剂具有透气且疏水的效果,能防止海水在合成革表面润湿或渗透进入合成革内部,从而防止海水或其中的微生物对合成革的使用寿命造成影响。

3、本申请中使用依次用酸蚀和偶联剂喷涂的方式对高强玻璃纤维布进行处理,然后在高强玻璃纤维布和合成革浆料之间涂覆粘接剂,粘接剂中增粘剂由氧化石墨烯、酚醛树脂、尿素和三聚氰胺制成,三聚氰胺和尿素能改善粘接剂与高强玻璃纤维布的粘结强度,防止海水从高强玻璃纤维布与粘接剂层的界面渗入而发生腐蚀;另外氧化石墨烯能增大粘接剂的孔隙率,使其不影响合成革的整体透气性。

具体实施方式

低温增韧剂的制备例1-5

制备例1-7中超高分子量聚乙烯选自江苏杰塑进出口有限公司,牌号为GUR5113;纳米勃姆石粉选自扬州中天利新材料股份有限公司,型号为ZTL-BH;环氧树脂为双酚A型固体环氧颗粒,选自广州天跃化工有限公司,型号为E-20;聚芳醚酮选自上海宏铭国际贸易有限公司,牌号为AV-651GF30BK;

制备例1:(1)将5kg超高分子量聚乙烯溶解于8kg十氢萘中,加入1.5kg纳米勃姆石粉,混合均匀,经纺丝,制成超高分子量聚乙烯纤维;

(2)将3kg环氧树脂和1kg聚芳醚酮混合,在360℃下熔融,将步骤(1)制得的超高分子量聚乙烯纤维浸渍在熔融的环氧树脂和聚芳醚酮混合物中,固化后粉碎,制成低温增韧剂。

制备例2:(1)将6.5kg超高分子量聚乙烯溶解于9kg十氢萘中,加入2.2kg纳米勃姆石粉,混合均匀,经纺丝,制成超高分子量聚乙烯纤维;

(2)将4kg环氧树脂和1.5kg聚芳醚酮混合,在350℃下熔融,将步骤(1)制得的超高分子量聚乙烯纤维浸渍在熔融的环氧树脂和聚芳醚酮混合物中,固化后粉碎,制成低温增韧剂。

制备例3:(1)将8kg超高分子量聚乙烯溶解于10kg十氢萘中,加入3kg纳米勃姆石粉,混合均匀,经纺丝,制成超高分子量聚乙烯纤维;

(2)将5kg环氧树脂和2kg聚芳醚酮混合,在355℃下熔融,将步骤(1)制得的超高分子量聚乙烯纤维浸渍在熔融的环氧树脂和聚芳醚酮混合物中,固化后粉碎,制成低温增韧剂。

制备例4:与制备例1的区别在于,步骤(2)中超高分子量聚乙烯纤维在浸渍前,经过以下预处理:将超高分子量聚乙烯纤维在温度为40℃的酸溶液中浸渍50min,然后在100℃下烘干,超高分子量聚乙烯纤维和酸溶液的质量比为1:3,酸溶液以下重量百分比的组分组成:10%的硫酸、70%的高锰酸钾和20%的2-丙烯酸铵。

制备例5:与制备例1的区别在于,步骤(2)中超高分子量聚乙烯纤维在浸渍前,经过以下预处理:将超高分子量聚乙烯纤维在温度为80℃的酸溶液中浸渍40min,然后在130℃下烘干,超高分子量聚乙烯纤维和酸溶液的质量比为1:5,酸溶液以下重量百分比的组分组成:50%的硫酸、40%的高锰酸钾和10%的2-丙烯酸铵。

防腐剂的制备例6-14

制备例6-14中EVA选自上海淳亿工程塑料有限公司,货号为40W;胶原纤维选自临沂鑫盛摩擦材料有限公司,型号为JY-01;COPET选自绍兴喜能纺织科技新公司,货号为JR-1;PET选自东莞市东沃塑胶原料有限公司,牌号为CH-610;乙烯基三乙氧基硅烷选自广州仟安化工有限公司,型号为A-151。

制备例6:将1kg EVA、0.1kg海岛纤维、0.3kg胶原纤维和0.2kg有机改性蒙脱土混合,在80℃下挤出,造粒制成,EVA、海岛纤维、胶原纤维和有机改性蒙脱土的质量比为1:0.1:0.3:0.2,海岛纤维由质量比为4:6的COPET和PET分别进行预结晶、干燥,然后混合、纺丝、冷却后,用浓度为1%、温度为100℃的氢氧化钠溶液浸泡70min制得,有机改性蒙脱土由十八烷基三甲基溴化铵插层制得。

制备例7:将1kg EVA、0.3kg海岛纤维、0.5kg胶原纤维和0.3kg有机改性蒙脱土混合,在90℃下挤出,造粒制成,EVA、海岛纤维、胶原纤维和有机改性蒙脱土的质量比为1:0.3:0.5:0.3,有机改性蒙脱土由十八烷基三甲基溴化铵插层制得。

制备例8:将1kg EVA、0.5kg海岛纤维、0.7kg胶原纤维和0.5kg有机改性蒙脱土混合,在100℃下挤出,造粒制成,EVA、海岛纤维、胶原纤维和有机改性蒙脱土的质量比为1:0.5:0.7:0.5,有机改性蒙脱土由十八烷基三甲基溴化铵插层制得。

制备例9:与制备例6的区别在于,未添加海岛纤维和胶原纤维。

制备例10:与制备例6的区别在于,海岛纤维用量为1kg,胶衣纤维用量为1.5kg。

实施例11:与制备例6的区别在于,未添加EVA。

制备例12:与制备例6的区别在于,未添加有机改性蒙脱土。

制备例13:与制备例6的区别在于,有机改性蒙脱土由以下方法制成:

(1)将0.5kg蒙脱土加入到8kg乙醇溶液中,超声分散30min,加入1.5kg质量浓度为15%氨水和3kg正硅酸乙酯,反应24h,抽滤,在蒸馏水中超声分散10min,重复抽滤和蒸馏水超声分散3次,在50℃下干燥24h,制得中间体;

(2)将0.5kg中间体和3kg无水乙醇、4kg氨水和4kg乙烯基三乙氧基硅烷混合,在30℃下搅拌12h,离心,无水乙醇洗涤3次,在50℃下干燥24h。

制备例14:与制备例6的区别在于,有机改性蒙脱土由以下方法制成:

(1)将1kg蒙脱土加入到10kg乙醇溶液中,超声分散40min,加入2kg质量浓度为25%氨水和4kg正硅酸乙酯,反应20h,抽滤,在蒸馏水中超声分散20min,重复抽滤和蒸馏水超声分散5次,在60℃下干燥20h,制得中间体;

(2)将1kg中间体和5kg无水乙醇、5kg氨水和8kg乙烯基三乙氧基硅烷混合,在40℃下搅拌10h,离心,无水乙醇洗涤5次,在60℃下干燥20h。

增粘剂的制备例15-19

制备例15-19中酚醛树脂选自济南大晖化工科技新公司,型号为2123;氧化石墨烯选自青岛岩海碳材料,型号为YSQ-10;三聚氰胺选自吴江市明浩化工有限公司,货号为MH-00121;尿素选自连云港冠苏实业有限公司,货号为GS-013。

制备例15:将1kg酚醛树脂和0.4kg氧化石墨烯混合,在70℃下反应3h,制得氧化石墨烯改性酚醛树脂溶液,冷却至30℃,向其中加入0.8kg尿素和0.4kg三聚氰胺,在55℃下混合50min,冷却至室温,加入0.1kg硫酸铵,搅拌均匀,制得增粘剂。

制备例16:将2kg酚醛树脂和0.5kg氧化石墨烯混合,在75℃下反应2.5h,制得氧化石墨烯改性酚醛树脂溶液,冷却至35℃,向其中加入1kg尿素和05kg三聚氰胺,在60℃下混合40min,冷却至室温,加入0.2kg硫酸铵,搅拌均匀,制得增粘剂。

制备例17:将3kg酚醛树脂和0.6kg氧化石墨烯混合,在80℃下反应2h,制得氧化石墨烯改性酚醛树脂溶液,冷却至40℃,向其中加入1.2kg尿素和0.5kg三聚氰胺,在60℃下混合40min,冷却至室温,加入0.3kg硫酸铵,搅拌均匀,制得增粘剂。

制备例18:与制备例15的区别在于,未添加氧化石墨烯。

制备例19:与制备例15的区别在于,未添加三聚氰胺和尿素。

实施例

以下实施例中苯基乙烯基硅树脂选自宁波润禾高新材料科技股份有限公司,牌号为SP605-3;乙烯基氟硅油选自广州大熙化工原料有限公司,型号为8013-1000;乙烯基硅油选自常州聚优新材料科技有限公司,型号为JY-205;含氢硅油选自杭州盛欧塑化有限公司,型号为YS-800H的端含氢硅油;阻聚剂选自深圳市科骏驰科技有限公司,型号为HR03、铂金催化剂选自深圳市科骏驰科技有限公司,型号为PH-PT5000,硅烷偶联剂选自广东绿伟新材料科技有限公司,型号为KH-550,高强玻璃纤维布选自河间市四通密封材料厂,型号为SDFS。

实施例1:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,包括基层和涂覆在基层和涂覆在基层上的合成革浆料,基层为高强玻璃纤维布,合成革浆料的原料配比如表1所示,其中苯基乙烯基硅树脂的乙烯基含量为5.3%,乙烯基氟硅油中氟含量为3%,粘度为1000mPa.s,乙烯基硅油的乙烯基含量为2%,粘度为2000mPa.s,低温增韧剂由制备例1制成。

上述船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革的制备方法,包括以下步骤:

S1、合成革浆料的配制:苯基乙烯基硅树脂、乙烯基硅油、乙烯基氟硅油、含氰硅油、硅烷偶联剂、阻聚剂、铂金催化剂、低温增韧剂在130℃下捏合2h,抽真空搅拌20min,制成合成革浆料;

S2、合成革的制造:将合成革浆料涂覆在离型纸上,涂覆量为150g/m2,然后与高强玻璃纤维布复合,在100℃下硫化10min,剥离离型纸,制成合成革。

表1实施例1-5中有机硅合成革的原料配比

实施例2-5:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例1的区别在于,原料配比如表1所示。

实施例6-9:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例1的区别在于,低温增韧剂的制备例不同,具体选择如表2所示。

表2实施例6-9中低温增韧剂的制备例选择

实施例 低温增韧剂的制备例
实施例6 制备例2
实施例7 制备例3
实施例8 制备例4
实施例9 制备例5

实施例10:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例9的区别在于,合成革浆料在捏合前,加入2kg防腐剂,防腐剂由制备例6制成。

实施例11:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例10的区别在于,合成革浆料在捏合前,加入5kg防腐剂,防腐剂由制备例7制成。

实施例12-18:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例10的区别在于,防腐剂的制备例不同,具体选择如表3所示。

表3实施例10-18中防腐剂的制备例选择

实施例19:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例18的区别在于,高强玻璃纤维布与合成革浆料层之间还涂覆有由粘接剂固化形成的粘接层,粘接剂的原料配比如表4所示,其中增粘剂由制备例15制成,硅橡胶基胶由5kg低粘度乙烯基硅油、5kg高粘度乙烯基硅油、3kg白炭黑、1kg六甲基二硅氮烷、1kg三氧化二铝和1kg水制成,低粘度乙烯基硅油的粘度为1000cs,乙烯基含量为0.5%,高粘度乙烯基硅油的粘度为50000cs,乙烯基含量为0.05%。

该船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革制备方法,包括以下步骤:

S1、高强玻璃纤维布的预处理:将高强玻璃纤维布放在浓度为25%的过氧化氢溶液中浸泡20min,取出后用蒸馏水清洗,干燥,然后喷涂硅烷偶联剂,静置80s,干燥,硅烷偶联剂的喷涂量为高强玻璃纤维布质量的25%;

S2、粘接剂的制备:按表4中配比称取硅橡胶基胶、含氢硅油、增粘剂、铂金催化剂和阻聚剂,在120℃下捏合2h,制成粘接剂;

S3、合成革浆料的配制:苯基乙烯基硅树脂、乙烯基硅油、乙烯基氟硅油、含氰硅油、硅烷偶联剂、阻聚剂、铂金催化剂、低温增韧剂在130℃下捏合2h,抽真空搅拌20min,制成合成革浆料;

S4、合成革的制造:将合成革浆料涂覆在离型纸上,涂覆量为150g/m2,在140℃烘烤5min,形成合成革浆料层,将,粘接剂涂覆在合成革浆料层上,涂覆量为120g/m2,与步骤S1制得的高强玻璃纤维布复合,在100℃下硫化10min,将离型纸剥离,制成合成革。

表4实施例19-21中粘接剂的原料配比

实施例20-21:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例18的区别在于,原料配比如表4所示。

实施例22:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例19的区别在于,粘接剂中增粘剂由制备例16制成。

实施例23:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例19的区别在于,粘接剂中增粘剂由制备例17制成。

实施例24:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例19的区别在于,粘接剂中增粘剂由制备例18制成。

实施例25:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例19的区别在于,粘接剂中增粘剂由制备例19制成。

实施例26:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例19的区别在于,步骤S1中,高强玻璃纤维布,未经预处理。

对比例

对比例1:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例1的区别在于,使用纳米勃姆石粉等量替换聚芳醚酮。

对比例2:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例1的区别在于,使用聚芳醚酮等量替换纳米勃姆石粉。

对比例3:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例1的区别在于,未添加聚芳醚酮和纳米勃姆石粉。

对比例4:一种船舶、游艇家具装饰用有机硅合成革,与实施例1的区别在于,未添加超高分子量聚乙烯。

对比例5:一种游艇革,包括底层和发泡层,底层原料包括PVC树脂粉100份、邻苯二甲酸二异癸80份、羟基锡酸锌8份、氢氧化铝31份、紫外吸收剂1份、热稳定剂3份、防胺剂2份、防霉剂0.7份,紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯,热稳定剂为钙锌稳定剂,防胺剂为高氯酸钠,防霉剂为五氯苯酚钠;

发泡层原料包括PVC树脂粉100份、邻苯二甲酸二异癸75份、羟基锡酸锌3份、氢氧化铝65份、热稳定剂3份、防霉剂0.4份、发泡剂3份、整泡剂1.4份,热稳定剂为钙锌稳定剂,防霉剂为五氯苯酚钠,发泡剂为AC发泡剂,整泡剂为二甲基硅油。

所述一种游艇革的制备方法,包括以下步骤:

1)分别将发泡层和底层的原料按所述配比进行混合搅拌,得到发泡层混合料和底层混合料;

2)对步骤1)的发泡层混合料和底层混合料进行研磨;

3)对步骤2)的发泡层混合料和底层混合料进行除泡;

4)将底层混合料涂布在基布上塑化,然后将发泡层混合料涂布在底层上发泡。

5)然后经过表处、压花得到成品。

性能检测试验

一、粘接剂的性能检测:按照实施例19中的方法预处理高强玻璃纤维布,将实施例19-25中粘接剂涂覆在离型纸上,然后分别与经预处理的高强玻璃布复合,在100℃下干燥10min,去除离型纸;实施例26与实施例19相比,未进行高强玻璃纤维布的预处理,将实施例19-26中制得的试样,按照GB/T2791-1995《胶粘剂T剥离强度试验方法挠性材料对挠性材料》检测实施例19-26中粘接剂层与高强玻璃纤维布的剥离强度,记为W,将检测结果记录于表5中,按照ASTMD1141:1998《人造海水标准技术规范》(附录A)配制人造海水,将实施例19-26制备的试样放在人造海水中,在27±6℃下浸泡50天后,再次检测试样的剥离强度,记为M,计算剥离强度下降率,记为N,N按照下式计算得出:N(%)=(W-M)/W×100%。

表5实施例19-26中粘接剂与高强玻璃纤维布的剥离强度检测

实施例19-21中使用不同配比的粘接剂原料,制成的粘接剂与预处理的高强玻璃纤维布的剥离强度大,在海水中浸泡后,其剥离强度仍较好,具有较强的海水腐蚀性能,剥离强度保持率较高。

实施例22-23中分别使用制备例16和制备例17制成的增粘剂,与实施例19相似,粘接剂和高强玻璃纤维布之间的粘结强度高,经海水浸泡后,剥离强度保持率大,具有较好的耐腐蚀性能。

实施例24与实施例19相比,增粘剂中未添加氧化石墨烯,粘接剂层与高强玻璃纤维布之间的剥离强度与实施例19相差不大,但在海水中浸泡后,剥离强度显著下降,说明氧化石墨烯能增强粘接剂层的憎水性,防止海水渗透,从而增强粘接剂层与高强玻璃纤维布基层的粘结强度。

实施例25与实施例19相比,增粘剂中未添加尿素和三聚氰胺,粘接剂层与高强玻璃纤维布之间的剥离强度,在海水浸泡前,与实施例19相比,显著下降,而经海水浸泡后,其剥离强度下降率显著增大,说明尿素和三聚氰胺能增大粘接剂的粘结强度,使粘接剂层不容易被海水腐蚀,剥离强度下降率越小,

实施例26与实施例19相比,高强玻璃纤维布未进行预处理,粘接剂层和高强玻璃纤维布之间的初始剥离强度相较于实施例19明显下降,且经海水浸泡后的剥离强度下降明显,剥离强度下降率比实施例19大,说明经过预处理的高强玻璃纤维布与粘接剂层的粘结强度大,能防止海水腐蚀。

二、合成革的性能检测:

按照各实施例和各对比例中的方法制备合成革,并按照以下方法检测合成革的性能,将检测结果记录于表6中。

1、接触角:将合成革放在视频光学接触角测量仪上测量合成革表面的静态接触角,采用5μL的水滴进行测试,每个合成革面料测试5个不同的位置,以其平均值作为最后的测试结果

2、透水汽性:按照ASTME96《材料水蒸气透过性测试》进行检测;

3、透气性:按照GB/T4689.22-1996《皮革透气性测定方法》进行检测;

4、低温耐折性:将制备的合成个裁成45mm×70mm的样片,其中径向和纬向样片数量各5张,将样片安装在低温耐折试验机(中国台湾鸿达,型号为HT-8043)上进行测试,检测温度为-30℃,记录出现裂纹时的折叠次数。

表6合成革的性能检测

实施例1-5中为不同原料配比制成的合成革,其利用制备例1制成低温增韧剂,制成的合成革在低温-30℃下折叠,出现裂纹的次数达到7万次以上,具有较好的低温耐折性,且透气量大,具有较好的透气性能和疏水效果。

实施例6-7与实施例1的区别在于,分别采用制备例2和制备例3制成的低温增韧剂,与实施例1相比,实施例6-7制成的合成革各项性能与实施例1相似。

实施例8-9与实施例1相比,在制备低温增韧剂时,使用酸溶液预先对超高分子量聚乙烯纤维进行处理,制成的合成革低温耐折性相较于实施例1,得到进一步的改善。

由表6中数据可以看出,与实施例9相比,实施例10-12中分别添加制备例6-8制成的防腐剂,合成革的低温耐折次数与实施例1相差不大,但接触角明显增大,呈超疏水效果,而合成革的透水汽量下降,透气性增强,说明防腐剂的加入,不仅能改善合成革表面的疏水状态,还能增大透气量,降低水蒸气透过率,在海上船舶和游艇中使用时,能防止海水在合成革表面停留或渗透进入合成革内部,从而提升合成革的防海水腐蚀性和防霉性。

实施例13与实施例10的区别在于,制备防腐剂时,未添加海岛纤维和胶原纤维,由此制成的合成革的透气量下降,低温耐折次数降低,说明海岛纤维和胶原纤维能形成交联网络,增加合成革表面的透气性,增大其低温韧性。

实施例14与实施例10的区别在于,制备防腐剂时,海岛纤维和胶原纤维的用量均增大,由此制成的合成革的透气量增大,且透水汽量增大,说明海岛纤维和胶原纤维增大时,合成革表面的孔隙率增大,使合成革表面易透气、透水,从而使海水易渗透至合成革内部,造成合成革腐蚀或出现霉菌。

实施例15与实施例10的区别在于,制备防腐剂时,未添加EVA,实施例15制成的合成革的接触角为132.4°,与实施例9相比,是显著降低的,而透气量和透水量均增大,且低温耐折次数降低,合成革表面疏水效果下降,海水易在合成革表面润湿,或通过合成革进入内部,发生腐蚀或出现霉菌,说明EVA能增加合成革表面的疏水性,降低合成革的透气性和透水量,并增强低温耐折性。

实施例16与实施例10相比,制备防腐剂时,未添加有机改性蒙脱土,实施例16制成的合成革,与水的接触角为137.6°,与实施例9相比,有所下降,另外透水量和透气量显著增大,说明有机改性蒙脱土能增强合成革表面得到疏水性,并增强合成革对水和气的阻隔性,从而防止海水在合成革表面润湿或通过渗透进入合成革内部,而出现腐蚀或发霉现象。

实施例17和实施例18中使用二氧化硅包覆蒙脱土制成有机改性蒙脱土,与实施例10相比,实施例17和实施例18制成的合成革,与水的接触角进一步增大,且合成革的透水量进一步降低,说明本申请制备的有机改性蒙脱土能进一步改善合成革的疏水性,降低合成革的透水量。

实施例19-21与实施例18的区别在于,在合成革浆料层和高强玻璃纤维布之间涂覆不同原料配比制成的粘接剂,经对比可知,合成革表面与水的接触角与实施例18无较大差异,且低温耐折次数无较大变化,透气性下降不显著,透水汽性增加不明显,说明粘接剂层不影响合成革的透气性和低温耐折性。

实施例22-23中分别使用制备例16和制备例17制成的增粘剂,实施例22和实施例23制成合成革,低温耐折性和透气性较好,说明不同原料制成的增粘剂对合成革的透气性和低温耐折性影响不大。

实施例24与实施例19相比,增粘剂中未添加氧化石墨烯,实施例24制成的合成革的透气性下降,说明氧化石墨烯能改善粘接剂层的孔隙率,增大透气性。

实施例25与实施例19相比,增粘剂中未添加尿素和三聚氰胺,实施例25制成的合成革表面疏水性高,且低温耐折性优异,透气性好,透湿性低,说明三聚氰胺和尿素对合成革的透气性和低温耐折性影响不显著。

实施例26与实施例19相比,高强玻璃纤维布未进行预处理,合成革的疏水性与实施例19相同,低温耐折性优异,透气性好。

对比例1中使用等量的纳米勃姆石粉替换聚芳醚酮,即未添加纳米勃姆石粉,与实施例1相比,对比例制成的合成革的低温耐折性降低,在-30℃下折叠64750次即出现微裂纹。

对比例2中使用等量的聚芳醚酮替代纳米勃姆石粉,使得合成革在-30℃下的折叠次数为58500次就出现裂纹,耐低温性能下降。

对比例3中同时未使用纳米勃姆石粉和聚芳醚酮,由表6内数据可以看出,合成革在-30℃下只折叠52500次就出现微裂纹,说明聚芳醚酮和纳米勃姆石粉具有较好的协同效果,能共同提高合成革的耐寒性。

对比例4中未使用超高分子量聚乙烯,与实施例1相比,其-30℃下折叠61050次就出现了微裂纹,低温耐折性下降显著。

对比例5为现有技术制备的游艇革,其表面疏水性和低温耐折性相较于实施例1均有所下降,且透气量较小。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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