改性有机硅树脂及其在聚氨酯无溶剂装饰革、家具革、汽车革方面的应用
阅读说明：本技术 改性有机硅树脂及其在聚氨酯无溶剂装饰革、家具革、汽车革方面的应用 (Modified organic silicon resin and application thereof in polyurethane solvent-free decorative leather, furniture leather and automobile leather ) 是由 张宇辉 曹文奎 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种有机硅树脂,特别涉及一种改性有机硅树脂及其在聚氨酯无溶剂装饰革、家具革、汽车革方面的应用。一种改性有机硅树脂,该树脂包括以下以重量份计的原料：有机硅树脂30-60,聚醚多元醇10-20,气相白炭黑10-30,液态硅胶10-40,铂金催化剂0.01-0.5,抑制剂0.1-1,乙烯基双封头10-40,高含氢硅油5-20,抗涂鸦助剂0.5-2,手感剂1-5。相比于纯硅胶皮革,本产品实现了耐刮性能提升80%,皮革手感饱满且成本下降50%的优势,产品性能超过无溶剂皮革及纯硅胶皮革。(The invention relates to an organic silicon resin, in particular to a modified organic silicon resin and application thereof in solvent-free polyurethane decorative leather, furniture leather and automobile leather. A modified organic silicon resin comprises the following raw materials in parts by weight: 30-60 parts of organic silicon resin, 10-20 parts of polyether polyol, 10-30 parts of fumed silica, 10-40 parts of liquid silica gel, 0.01-0.5 part of platinum catalyst, 0.1-1 part of inhibitor, 10-40 parts of vinyl double end socket, 5-20 parts of high hydrogen silicone oil, 0.5-2 parts of anti-doodling auxiliary agent and 1-5 parts of hand feeling agent. Compared with pure silica gel leather, the product has the advantages of improving the scratch resistance by 80%, enabling the leather to have full hand feeling and reducing the cost by 50%, and enabling the product performance to exceed that of solvent-free leather and pure silica gel leather.)
技术领域
本发明涉及一种有机硅树脂，特别涉及一种改性有机硅树脂及其在聚氨酯无溶剂皮革方面的应用。
背景技术
传统皮革主要有真皮、PVC革(底基+聚氯乙烯)和油性PU革(底基+聚氨酯)。
这几年市场上出现了无溶剂水性PU革(底材+无溶剂树脂+水性树脂)其耐刮性达到马丁代尔、威士伯20万次以上，制造过程环保不含溶剂对人员无伤害，性价比较高，但特种功能不具备，除环保耐刮较好外和传统皮革差异不大。
另市场上也出现了有机硅皮革(底基+硅树脂或硅橡胶)组成的合成革，通常被称为有机硅皮革，有机硅皮革产品具有优异的耐候性(耐水解，耐UV，耐盐雾)、阻燃性、防污易打理、防水性，亲肤不刺激，防霉抗菌，安全环保等性能，但由于大量使用有机硅材料皮革手感僵硬，耐刮、撕裂较差。加之硅胶本身价格昂贵，制得皮革一直无法大量被市场认可。
发明内容
本发明的目的在于一种改性有机硅树脂，该改性有机硅树脂可以与无溶剂聚氨脂树脂形成的中间层稳定结合，从而赋予制得的聚氨酯无溶剂装饰革具有全硅胶皮革的优点。
本发明还提供一种所述改性有机硅树脂及其在聚氨酯无溶剂皮革方面的应用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种改性有机硅树脂，该树脂包括以下以重量份计的原料：
有机硅树脂 30-60，
聚醚多元醇 10-20，
气相白炭黑 10-30，
液态硅胶 10-40，
铂金催化剂 0.01-0.5，
抑制剂 0.1-1，
乙烯基双封头 10-40，
高含氢硅油 5-20，
抗涂鸦助剂 0.5-2，
手感剂 1-5。
本发明所述的配方中，通过聚醚改性硅树脂，再通过铂金催化有机硅制得改性有机硅树脂。
一种所述的改性有机硅树脂的制备方法，该方法包括如下步骤：
a、将乙烯基双封头，与气相白炭黑、有机硅树脂、液态硅胶和手感剂充分混合升温至180±10℃，充分抽真空搅拌4h以上，制得A料；
b、将高含氢硅油、铂金催化剂、抗涂鸦助剂充分搅拌2h以上，制得B料；
c、将聚醚多元醇与抑制剂搅拌制得C料；
d、将A、B、C三组分别按比例100:10-20:10-20混入充分搅拌，并根据设计要求加入适量色粉调色，得到所述改性有机硅树脂。
一种所述的改性有机硅树脂在聚氨酯无溶剂装饰革、家具革、汽车革方面的应用。
一种有机硅聚氨酯无溶剂革，自上而下依次包括改性有机硅树脂层、水性聚氨脂树脂层、无溶剂发泡粘接层和，基布或超纤布，所述的改性有机硅树脂层由本发明所述的改性有机硅树脂浆料涂覆而成。水性聚氨脂树脂层和无溶剂发泡粘接层为本领域常规技术及常规选择，非本发明所要研究的重点，在此不做累述。
一种本发明所述的改性有机硅树脂在聚氨酯无溶剂装饰革、家具革、汽车革方面的应用。本发明所述的改性有机硅树脂在无溶剂皮革方面的应用，实现了硅胶功能与无溶剂聚氨酯功能有效的完美结合，大大提高了皮革本身的性能及功效，降低了皮革产品的成本，有利于推广应用。
一种有机硅聚氨酯无溶剂革的制备方法，该方法包括如下步骤：
S1、准备改性有机硅树脂浆料，将其覆盖在离型纸上，在110℃-130℃烘箱烘烤3-5min，得到改性有机硅树脂层；
S2、准备水性聚氨脂树脂浆料，将其涂覆在改性有机硅树脂层上，在110℃-130℃的温度下烘干固化8-10min后形成水性聚氨脂树脂层；
S3、准备无溶剂聚氨酯树脂浆料，将其涂覆在水性聚氨脂树脂层上，形成无溶剂发泡粘接层，在100℃-120℃的温度下，烘干使其与基布或超纤布复合，然后在120℃-140℃的温度下烘干15-20min，得到半成品革；
S4、将离型纸与半成品革分离，在35±2℃下熟化12小时以上，再经过后处理有机硅树脂，制得成品皮革。
本发明的有益效果是：
本发明提供的改性有机硅树脂在聚氨酯无溶剂皮革中使用，既能发挥无溶剂皮革环保、低VOC排放、耐刮、手感饱满等优势，又能将有机硅本身的(防污、柔滑、耐高低温、耐候、抗菌防霉、抗紫外线、阻燃)等功能在皮革表面得以发挥。相比于纯硅胶皮革，本产品实现了耐刮性能提升80％，皮革手感饱满且成本下降50％的优势，产品性能超过无溶剂皮革及纯硅胶皮革。
附图说明
图1是本发明有机硅聚氨酯无溶剂革产品的剖面结构示意图，图中，改性有机硅树脂层(1)、水性聚氨脂树脂层(2)、无溶剂发泡粘接层(3)和基布(4)；
图2是本发明有机硅聚氨酯无溶剂革产品的照片。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
下述实施例中所用的试剂，如无特殊说明，可以从常规生化试剂商店购买得到。
以下实施例中共使用设备如表1所示。
表1
以下实施例中使用的试剂来源见表2。
表2
品名
型号
厂家
有机硅树脂
LX-7080
山东盛宇新材料
聚醚多元醇
X6033
旭川化学
气相白炭黑
HB152D
宜昌汇富
液态硅胶
KDS4A58
东莞科多
铂金催化剂
D4B21
东莞东诚
抑制剂
A65
北京百灵威科技公司
乙烯基双封头
F02
江西华而润之新材料有限公司
高含氢硅油
F03
江西华而润之新材料有限公司
抗涂鸦助剂
3822F3
广州市斯洛柯化学有限公司
手感剂
9988
常州朗盈油品化工有限公司
本发明的核心之一是提供一种改性有机硅树脂，该树脂包括以下以重量份计的原料：有机硅树脂30-60，聚醚多元醇10-20，气相白炭黑10-30，液态硅胶
10-40，铂金催化剂0.01-0.5，抑制剂0.1-1，乙烯基双封头10-40，高含氢硅油5-20，抗涂鸦助剂0.5-2，手感剂1-5。
本发明的核心之二是提供一种所述的改性有机硅树脂的制备方法，该方法包括如下步骤：
a、将乙烯基双封头，与气相白炭黑、有机硅树脂、液态硅胶和手感剂充分混合升温至180±10℃，充分抽真空搅拌4h以上，制得A料；
b、将高含氢硅油、铂金催化剂、抗涂鸦助剂充分搅拌2h以上，制得B料；
c、将聚醚多元醇与抑制剂搅拌制得C料；
d、将A、B、C三组分别按重量比100:10-20:10-20混入充分搅拌，并根据设计要求加入适量色粉调色，得到所述改性有机硅树脂。
本发明的核心之三是提供一种所述的改性有机硅树脂在聚氨酯无溶剂装饰革、家具革、汽车革方面的应用。
本发明的核心之四是提供一种有机硅聚氨酯无溶剂革，结构如图1所示，自上而下依次包括改性有机硅树脂层1、水性聚氨脂树脂层2、无溶剂发泡粘接层3和基布4，所述的改性有机硅树脂层由本发明所述的改性有机硅树脂浆料涂覆而成。基布4可以替换成超纤布。
本发明的核心之五是提供一种有机硅聚氨酯无溶剂革的制备方法，该方法具体步骤是：
S1、准备改性有机硅树脂浆料，将其覆盖在离型纸上，在110℃-130℃烘箱烘烤3-5min，得到改性有机硅树脂层；
改性有机硅树脂浆料的涂层厚度控制在0.1-0.15mm；
该改性有机硅树脂为前述实施方式制得；
S2、准备水性聚氨脂树脂浆料，将其涂覆在改性有机硅树脂层上，在110℃-130℃的温度下烘干固化8-10min后形成水性聚氨脂树脂层；
S3、准备无溶剂聚氨酯树脂浆料，将其涂覆在水性聚氨脂树脂层上，形成无溶剂发泡粘接层，在100℃-120℃的温度下，烘干使其与基布或超纤布复合，然后在120℃-140℃的温度下烘干15-20min，得到半成品革；
S4、将离型纸与半成品革分离，在35±2℃下熟化12小时以上，再经过后处理有机硅树脂，制得成品皮革。
水性聚氨脂树脂浆料，无溶剂聚氨酯树脂浆料为常规选择。
一、制得改性有机硅树脂
1、改性有机硅树脂的原料配方见表3。
表3改性有机硅树脂的配方(单位：kg)
原料
实施例1
实施例2
实施例3
有机硅树脂
30
60
40
聚醚多元醇
20
20
10
气相白炭黑
15
20
30
液态硅胶
20
40
10
铂金催化剂
0.5
0.5
0.5
抑制剂
0.5
0.9
1
乙烯基双封头
30
40
10
高含氢硅油
20
5
10
抗涂鸦助剂
1
1
2
手感剂
2
3
5
2、配制工艺过程
a、将乙烯基双封头，与气相白炭黑、有机硅树脂、液态硅胶和手感剂充分混合升温至180℃，充分抽真空搅拌4h以上，制得A料。
b、将高含氢硅油、铂金催化剂、抗涂鸦助剂充分搅拌2h以上，制得B料。
c、将聚醚多元醇与抑制剂搅拌制得C料。
二、生产皮革产品工艺
一种有机硅聚氨酯无溶剂革的制备方法，该方法具体步骤是：
S1、将A、B、C三组分别按重量比100:10:10混入充分搅拌，并加入色粉调色，制得M1料；
S2、将水性聚氨脂树脂浆料充分搅拌，并加入色浆得中间层料M2；
S3、将无溶剂聚氨酯树脂浆料入浇注罐待用制得M3；
S4、本产品生产的具体过程参见前述本发明的核心之五的内容，工艺流程如下：上三涂四烘干法皮革生产线，用
水性聚氨脂树脂层和无溶剂发泡粘接层为本领域常规技术及常规选择，非本发明所要研究的重点，在此不做累述。
测试结果
经以上工艺做出的皮革，其产品照片如图2所示，市场俗称半硅胶皮革。经检测，本发明方法制得的有机硅聚氨酯无溶剂革产品检测结果如下：
a、皮革成分:
40-45％纤维织物、50-55％无溶剂聚醚、聚碳物、10-15％有机硅聚合物，不含PVC聚氯乙烯，低VOCs排放；可回收，满足RoHs环保，REACH,美国加州65标准，无毒，无甲醛和铅；不含增塑剂/邻苯二甲酸盐/重金属/BPA，对空气和水无害，无气味。b、皮革色牢度:
干擦拭色牢度 4级，湿擦拭3级；
耐汗渍色牢度 4级 AATCC15。
c、皮革抗污性:
油墨 CFFA-141,5级；靛蓝转移(不知道翻译是否准确)CFFA-141,5级，
烹饪用油 CFFA-141,5级；咖啡/巧克力 CFFA-141,5级，
血渍/尿液/碘 CFFA-141,5级；芥末酱/红酒 CFFA-141,5级，
口红 CFFA-141,5级；圆珠笔、油性记号笔、马克笔 CFFA-141,5级。
d、皮革物理特性:
马丁代尔耐磨 20万次+不破；
TABOR H18 500克砝码 10000转以上；
耐曲折常温50万次；耐水解：ASTM D3609-02,7周；NaoH 10％常温浸泡；72小时物性无明显变化。
e、皮革阻燃:
美标阻燃 加州 117，英标阻燃B1，
不会促进霉菌生长，无抗菌添加剂/杀菌剂/或者阻燃剂，
细胞毒性测试：ISO 10993-5 GLP–测试通过，
皮肤过敏测试：ISO10993-10 GLP-刺激性可忽略。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
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