一种pvc人造革环保水性表面处理剂及其制备方法
阅读说明：本技术 一种pvc人造革环保水性表面处理剂及其制备方法 (PVC artificial leather environment-friendly water-based surface treatment agent and preparation method thereof ) 是由 宋忠强 于 2021-09-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种PVC人造革环保水性表面处理剂及其制备方法,涉及人造革改性处理技术领域。本发明包括水性聚氨酯、增稠剂、流平剂、水性色浆、消光粉,所述水性聚氨酯的聚合单体为异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇指二醇和端羟基聚丁二烯二醇；所述水性聚氨酯的扩链剂为二羟甲基丙酸；所述水性聚氨酯的乳化剂为乙二胺水溶液；所述水性聚氨酯的中和剂为三乙胺；所述消光粉为蒙脱土；以解决人造革表面处理工艺中的溶剂污染问题。另外,本发明还提供了一种PVC人造革环保水性表面处理剂的制备方法,通过引入相容性较差的组分,结合填料的特殊结构,达到成膜涂层表面出现粗糙度,具有消光的效果。(The invention discloses an environment-friendly water-based surface treating agent for PVC artificial leather and a preparation method thereof, and relates to the technical field of artificial leather modification treatment. The waterborne polyurethane adhesive comprises waterborne polyurethane, a thickening agent, a leveling agent, waterborne color paste and flatting powder, wherein polymerization monomers of the waterborne polyurethane are isophorone diisocyanate, polybutylene adipate-butanediol diol and hydroxyl-terminated polybutadiene diol; the chain extender of the waterborne polyurethane is dimethylolpropionic acid; the emulsifier of the waterborne polyurethane is an ethylene diamine aqueous solution; the neutralizer of the waterborne polyurethane is triethylamine; the matting powder is montmorillonite; so as to solve the problem of solvent pollution in the surface treatment process of the artificial leather. In addition, the invention also provides a preparation method of the PVC artificial leather environment-friendly water-based surface treating agent, which achieves the effects of roughness on the surface of a film-forming coating and extinction by introducing components with poor compatibility and combining with the special structure of the filler.)
技术领域
本发明涉及人造革改性处理技术领域，具体的说，是一种PVC人造革环保水性表面处理剂及其制备方法。
背景技术
由于个性、时尚、功能以及品种多样化的发展，人造革往往需要对其表层进行处理，以提高合成革的外观、手感，富裕人造革更多优异的性能，提高人造革的附加值。
目前人造革表面处理剂多为溶剂型体系，其中含有大量的DMF、TOL、MEK、丙酮和乙酸乙酯等溶剂，而且人造革的表面处理基本采用开放体系，大量有机溶剂的排放严重污染环境，而且会在成品中残留，导致最终制品具有难闻的溶剂气味，还会危害使用者的健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PVC人造革环保水性表面处理剂，以解决人造革表面处理工艺中的溶剂污染问题。另外，本发明还提供了一种PVC人造革环保水性表面处理剂的制备方法，通过引入相容性较差的组分，结合填料的特殊结构，达到成膜涂层表面出现粗糙度，具有消光的效果。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术手段：
一种PVC人造革环保水性表面处理剂，包括水性聚氨酯、增稠剂、流平剂、水性色浆、消光粉，
所述水性聚氨酯的聚合单体为异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇指二醇和端羟基聚丁二烯二醇；
所述水性聚氨酯的扩链剂为二羟甲基丙酸；
所述水性聚氨酯的乳化剂为乙二胺水溶液；
所述水性聚氨酯的中和剂为三乙胺；
所述消光粉为蒙脱土。
进一步的，按重量份计，包括所述水性聚氨酯90-110份；
增稠剂0.5-1.5份；
流平剂1-2份；
水性色浆0.5-1份；
消光粉3-5份。
更进一步的，按重量份计，包括所述水性聚氨酯100份；
增稠剂1份；
流平剂1.5份；
水性色浆1份；
消光粉3-5份。
更进一步的，所述消光粉在使用前利用硅烷偶联剂进行有机化改性。
一种PVC人造革环保水性表面处理剂的制备方法，包括对权利要求1至4中任意一项所述的水性聚氨酯进行制备；
所述水性聚氨酯的制备过程依次包括预聚反应、扩链反应、中和反应和乳化反应；
所述水性聚氨酯的制备采用预聚体分散法进行乳化；
所述水性聚氨酯制备完成后，将成品与所述增稠剂、所述流平剂、所述水性色浆以及所述消光粉用搅拌器搅拌均匀即可。
进一步的，所述预聚反应在85℃的条件下进行。
更进一步的，将扩链剂加入预聚体，扩链完成后降温至30℃，加入所述中和剂，进行中和反应，反应30分钟。
更进一步的，中和反应完成后，向基体中加入乙二胺水溶液，在机械搅拌环境中进行乳化反应。
本发明与常见的表面改性剂相比，具有以下有益效果：
表面处理机涂层的抗粘连性均大于等于4级，干湿擦性能均达到5级，利用聚己二酸丁二醇指二醇和端羟基聚丁二烯二醇的极性差异，成膜时端羟基聚丁二烯二醇链段聚集起来形成凸起的表面，从而让涂层的表面形成粗糙表面，从而实现消光，并且，蒙脱土能够在聚合成膜的过程中，收到基体中链段的作用，让链段插入蒙脱土的层结构中，使其剥离为纳米片的结构，更进一步的增加成膜的消光性能。
并且成膜的力学性能最佳能够达到35Mpa，断裂伸长率达到523%。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
因此，以下对本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
实施例1
将真空脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇指二醇和端羟基聚丁二烯二醇按照定量投料的方式加入四口烧瓶中，升温至预聚反应温度85℃后恒温搅拌，通过检测剩余异氰酸酯基含量，来表征反应程度。
聚反应完成后，将定量的亲水基扩链剂二羟甲基丙酸加入烧瓶中，恒温搅拌反应进行扩链反应，同样通过检测剩余异氰酸酯基含量，来表征反应程度。
扩链反应完成后，降温至30℃，向烧瓶中加入三乙胺进行中和反应，反应30分钟，在反应过程中，还可以加入N-甲基吡咯烷酮来降低体系的粘度。
最后在机械搅拌的作用下，加入乙二胺水溶液，进行乳化反应，最终得到固含量为30%的水性聚氨酯乳液。
将作为消光粉的蒙脱土在水溶液中加入硅烷偶联剂，然后在水热釜中进行高压水热改性，使其进行有机化改性。
将水性聚氨酯乳液与增稠剂、流平剂、水性色浆、消光粉按照定量的方式进行混合，即能够得到成品的表面改性剂。
具体的，在本实施例中，所述水性聚氨酯90份；
增稠剂0.5份；
流平剂1份；
水性色浆0.5份；
消光粉3份。
实施例2
将真空脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇指二醇和端羟基聚丁二烯二醇按照定量投料的方式加入四口烧瓶中，升温至预聚反应温度85℃后恒温搅拌，通过检测剩余异氰酸酯基含量，来表征反应程度。
聚反应完成后，将定量的亲水基扩链剂二羟甲基丙酸加入烧瓶中，恒温搅拌反应进行扩链反应，同样通过检测剩余异氰酸酯基含量，来表征反应程度。
扩链反应完成后，降温至30℃，向烧瓶中加入三乙胺进行中和反应，反应30分钟，在反应过程中，还可以加入N-甲基吡咯烷酮来降低体系的粘度。
最后在机械搅拌的作用下，加入乙二胺水溶液，进行乳化反应，最终得到固含量为30%的水性聚氨酯乳液。
将作为消光粉的蒙脱土在水溶液中加入硅烷偶联剂，然后在水热釜中进行高压水热改性，使其进行有机化改性。
将水性聚氨酯乳液与增稠剂、流平剂、水性色浆、消光粉按照定量的方式进行混合，即能够得到成品的表面改性剂。
具体的，在本实施例中，所述水性聚氨酯110份；
增稠剂1.5份；
流平剂2份；
水性色浆1份；
消光粉5份。
实施例3
将真空脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇指二醇和端羟基聚丁二烯二醇按照定量投料的方式加入四口烧瓶中，升温至预聚反应温度85℃后恒温搅拌，通过检测剩余异氰酸酯基含量，来表征反应程度。
聚反应完成后，将定量的亲水基扩链剂二羟甲基丙酸加入烧瓶中，恒温搅拌反应进行扩链反应，同样通过检测剩余异氰酸酯基含量，来表征反应程度。
扩链反应完成后，降温至30℃，向烧瓶中加入三乙胺进行中和反应，反应30分钟，在反应过程中，还可以加入N-甲基吡咯烷酮来降低体系的粘度。
最后在机械搅拌的作用下，加入乙二胺水溶液，进行乳化反应，最终得到固含量为30%的水性聚氨酯乳液。
将作为消光粉的蒙脱土在水溶液中加入硅烷偶联剂，然后在水热釜中进行高压水热改性，使其进行有机化改性。
将水性聚氨酯乳液与增稠剂、流平剂、水性色浆、消光粉按照定量的方式进行混合，即能够得到成品的表面改性剂。
具体的，在本实施例中，所述水性聚氨酯100份；
增稠剂1份；
流平剂1.5份；
水性色浆1份；
消光粉4份。
对比例1
在本对比例中，与实施例2相比区别在于添加的消光粉为常见的二氧化硅粉末。
将前述的对比例1与实施例2对比，通过电镜观察，对比例1形成的涂层表面相较于实施例2而言其更加光滑，其原因在于二氧化硅粉末的颗粒性质，一定程度上增加了成膜时端羟基聚丁二烯二醇链段聚集过程中的润滑性，进而降低了聚集时产生的凸起，从而让膜的表面相对与实施例2而言更加的光滑，而实施例2中所添加的蒙脱土，因为蒙脱土被剥离后的片层结构，能够让端羟基聚丁二烯二醇链段在聚集过程中更容易产生弯曲凸起，从而进一步的降低成膜后膜层的光滑度，从而让膜层更容易漫反射，利用膜层形状所产生的消光效果更好。
本发明制备的水性表面改性剂涂层的抗粘连性均大于等于4级，干湿擦性能均达到5级，利用聚己二酸丁二醇指二醇和端羟基聚丁二烯二醇的极性差异，成膜时端羟基聚丁二烯二醇链段聚集起来形成凸起的表面，从而让涂层的表面形成粗糙表面，从而实现消光，并且，蒙脱土能够在聚合成膜的过程中，受到基体中链段的作用，让链段插入蒙脱土的层结构中，使其剥离为纳米片的结构，不仅更利于涂层表面形成粗糙表面，同时还能够有效的阻断光线使其更难穿透涂层表面，更进一步的增加成膜的消光性能。
并且成膜的力学性能最佳能够达到35Mpa，断裂伸长率达到523%。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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