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CN111411532B - 一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法 - Google Patents

一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法，其包括以下步骤：(1)将异氰酸酯、多元醇、亲水扩链剂、氧化钙、乙二胺和邻苯二甲酸酐混合，加入53～56℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体；(2)在离型纸上涂覆第一层步骤(1)制备的水性聚氨酯分散体，在95～105℃下烘干，冷却至室温；继续涂覆第二层步骤(1)制备的水性聚氨酯分散体，在95～105℃下烘干，冷却至室温；继续涂覆第三层步骤(1)制备的水性聚氨酯分散体，将基布放置在第三层水性聚氨酯分散体上，贴合，在65～75℃下干燥，冷却至室温，剥离出水性贴面鞋用合成革，能够以水取代有机溶剂为分散介质，无有机溶剂污染，绿色环保。

Description

一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法。
背景技术
目前，传统的水性超纤原料中水性PU含有一定量的有害溶剂如甲苯、DMF等，容易对人体造成损害。而且，在生产过程中，还会有一定量的有害气体排放，做成的鞋里革中DMF、甲苯含量容易超标，进而危害人体健康。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法，能够以水取代有机溶剂为分散介质，无有机溶剂污染，绿色环保。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法，包括以下步骤：
(1)将异氰酸酯、多元醇、亲水扩链剂、氧化钙、乙二胺和邻苯二甲酸酐混合，加入53～56℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体；
(2)在离型纸上涂覆第一层步骤(1)制备的水性聚氨酯分散体，在95～105℃下烘干，冷却至室温；继续涂覆第二层步骤(1)制备的水性聚氨酯分散体，在95～105℃下烘干，冷却至室温；继续涂覆第三层步骤(1)制备的水性聚氨酯分散体，将基布放置在第三层水性聚氨酯分散体上，贴合，在65～75℃下干燥，冷却至室温，剥离出水性贴面鞋用合成革。
优选的，步骤(1)包括以下步骤：将58～61质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、14～16质量份数的1,4-丁二醇、7～9质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、3～5质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱、11～13质量份数的氧化钙、5～7质量份数的乙二胺和3～5质量份数的邻苯二甲酸酐混合，加入53～56℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体；得到的水性聚氨酯分散体的固含量为75～85％。
优选的，步骤(1)包括以下步骤：将60质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份数的1,4-丁二醇、8质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、4质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱、12质量份数的氧化钙、6质量份数的乙二胺和4质量份数的邻苯二甲酸酐混合，加入55℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体；得到的水性聚氨酯分散体的固含量为75～85％。
优选的，步骤(1)包括以下步骤：将60质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份数的1,4-丁二醇、8质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、4质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱、12质量份数的氧化钙、6质量份数的乙二胺、4质量份数的邻苯二甲酸酐、0.2质量份数的聚丙烯酰胺和2质量份数的微晶纤维素混合，加入55℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体；得到的水性聚氨酯分散体的固含量为75～85％。
优选的，步骤(1)包括以下步骤：将60质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份数的1,4-丁二醇、8质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、4质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱、12质量份数的氧化钙、6质量份数的乙二胺、4质量份数的邻苯二甲酸酐、0.2质量份数的聚丙烯酰胺、2质量份数的微晶纤维素、3质量份数的纳米氢氧化镁、2质量份数的聚丙烯胺盐酸盐和10质量份数的碳酸氢钠混合，加入55℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体；得到的水性聚氨酯分散体的固含量为75～85％。
本发明技术效果主要体现在以下方面：
1、现有水性聚氨酯扩链反应在分散乳化之前完成，扩链反应在均相中进行，分散前聚氨酯树脂分子量大，因而粘度大，需要加入大量溶剂(如丙酮)稀释降粘，虽然后期把有机溶剂抽出，但难免有微量溶剂存在，其次生产工艺复杂，成本偏高。本申请利用扩链的反应热、氧化钙的水解放热以及邻苯二甲酸酐在乙二胺条件下与亲水基团的反应放热，降低体系粘度，利于分散乳化，使得解封端和扩链可以同时进行，不添加有机溶剂，绿色环保；
利用挤压和干燥等操作除去乙二胺，邻苯二甲酸酐与亲水基团解链，减少该结构对产品的固含量及粘度等影响；
2、获得的水性聚氨酯固含量高，减少涂覆等多次操作；获得的水性聚氨酯粘度小，浆体易于操作；产品稳定可控，保存性好；
3、结合微晶纤维素和聚丙烯酰胺，为邻苯二甲酸酐与亲水基团的反应提供合适的反应速率，避免过快或过慢引起的颗粒团聚等情况；
4、联合纳米氢氧化镁、聚丙烯胺盐酸盐和碳酸氢钠，阻断燃烧路径，具有较好的阻燃效果，且该联合添加至本申请中未对产品的粘度、固含量等有明显影响，使其保持其他方面的优良性能。
具体实施方式
实施例1：一种水性聚氨酯分散体，其制备过程为：将60质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份数的1,4-丁二醇、8质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、4质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱、12质量份数的氧化钙、6质量份数的乙二胺和4质量份数的邻苯二甲酸酐混合，加入55℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体。
实施例2：一种水性聚氨酯分散体，其制备过程为：将58质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、14质量份数的1,4-丁二醇、7质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、3质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱、11质量份数的氧化钙、5质量份数的乙二胺和3质量份数的邻苯二甲酸酐混合，加入53℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体。
实施例3：一种水性聚氨酯分散体，其制备过程为：将61质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、16质量份数的1,4-丁二醇、9质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、5质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱、13质量份数的氧化钙、7质量份数的乙二胺和5质量份数的邻苯二甲酸酐混合，加入56℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体。
实施例4：一种水性聚氨酯分散体，其制备过程为：将60质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份数的1,4-丁二醇、8质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、4质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱、12质量份数的氧化钙、6质量份数的乙二胺、4质量份数的邻苯二甲酸酐、0.2质量份数的聚丙烯酰胺和2质量份数的微晶纤维素混合，加入55℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体。
实施例5：一种水性聚氨酯分散体，其制备过程为：将60质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份数的1,4-丁二醇、8质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、4质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱、12质量份数的氧化钙、6质量份数的乙二胺、4质量份数的邻苯二甲酸酐、0.2质量份数的聚丙烯酰胺、2质量份数的微晶纤维素、3质量份数的纳米氢氧化镁、2质量份数的聚丙烯胺盐酸盐和10质量份数的碳酸氢钠混合，加入55℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体。
实施例6：一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法，包括以下步骤：在离型纸上涂覆第一层实施例1的水性聚氨酯分散体，在100℃下烘干，冷却至室温；继续涂覆第二层实施例1的水性聚氨酯分散体，在100℃下烘干，冷却至室温；继续涂覆第三层实施例1的水性聚氨酯分散体，将基布放置在第三层水性聚氨酯分散体上，贴合，在70℃下干燥，冷却至室温，剥离出水性贴面鞋用合成革。
实施例7：一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法，与实施例6的区别在于，采用实施例2的水性聚氨酯分散体。
实施例8：一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法，与实施例6的区别在于，采用实施例3的水性聚氨酯分散体。
实施例9：一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法，与实施例6的区别在于，采用实施例4的水性聚氨酯分散体。
实施例10：一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法，与实施例6的区别在于，采用实施例5的水性聚氨酯分散体。
对比实施例1：一种水性聚氨酯分散体，其制备过程为：将60质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份数的1,4-丁二醇、8质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、4质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱混合，加入55℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体。
对比实施例2：一种水性聚氨酯分散体，其制备过程为：将60质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份数的1,4-丁二醇、8质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、4质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱、12质量份数的氧化钙混合，加入55℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体。
对比实施例3：一种水性聚氨酯分散体，其制备过程为：将60质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份数的1,4-丁二醇、8质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、4质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱、12质量份数的氧化钙、6质量份数的乙二胺、4质量份数的邻苯二甲酸酐、0.2质量份数的聚丙烯酰胺、2质量份数的微晶纤维素、3质量份数的纳米氢氧化镁混合，加入55℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体。
对比实施例4：一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法，与实施例6的区别在于，采用实对比施例1的水性聚氨酯分散体。
对比实施例5：一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法，与实施例6的区别在于，采用实对比施例2的水性聚氨酯分散体。
对比实施例6：一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法，与实施例6的区别在于，采用实对比施例3的水性聚氨酯分散体。
水性聚氨酯分散体性能测试
以实施例1-5及对比实施例1-3制备过程现象及产品为测试对象。观察过程，并参照QB/T5143-2017标准对其固含量和粘度进行测试，测试结果如表1所示。表1显示：实施例1-5制备过程中分散均匀，产品均一，固含量明显高于对照组，产品粘度小。
表1
Figure BDA0002433150400000061
以实施例1-5及对比实施例1-3的产品为测试对象，将其放入玻璃瓶内并封盖处理，再将其分别放置在25℃下30天和180天，并参照QB/T5143-2017标准对其固含量和粘度进行测试，测试结果如表2所示。表2显示：实施例1-5在放置过程中固含量和产品粘度变化率明显低于对照组，产品稳定，适用于工业化。
表2
Figure BDA0002433150400000062
水性贴面鞋用合成革的阻燃性能测试
以实施例6、9、10及对比实施例3的产品为测试对象，各项指标的检测分别依据如下标准：烟密度依据GB8323-2008来测定，氧指数采用GB/T5454-1997《纺织品燃烧性能试验-氧指数法》测定；有焰燃烧时间和无焰燃烧时间是由GB/T 5455-1997《纺织品燃烧能试验-垂直法》来测定，测试结果如表3所示。表3显示：实施例10的氧指数高、最大烟密度低、有焰燃烧时间和无焰燃烧时间短，具有更佳的阻燃性。
表3
实施例6 实施例9 实施例10 对比实施例3
氧指数(％) 24.1 24.2 31.5 28.7
最大烟密度(％) 18 19 5 8
有焰燃烧时间(s) 8.4 8.2 1.1 3.2
无焰燃烧时间(s) 2.3 2.0 0 0
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (1)

1.一种用于制作水性贴面鞋用合成革的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：在离型纸上涂覆第一层水性聚氨酯分散体，在100℃下烘干，冷却至室温；继续涂覆第二层水性聚氨酯分散体，在100℃下烘干，冷却至室温；继续涂覆第三层水性聚氨酯分散体，将基布放置在第三层水性聚氨酯分散体上，贴合，在70℃下干燥，冷却至室温，剥离出水性贴面鞋用合成革；
所述水性聚氨酯分散体的制备过程为：将60质量份数的异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份数的1,4-丁二醇、8质量份数的1,2-丙二醇-3-磺酸钠、4质量份数的N,N-二甲基-N-(2-羟乙基)甜菜碱、12质量份数的氧化钙、6质量份数的乙二胺、4质量份数的邻苯二甲酸酐、0.2质量份数的聚丙烯酰胺、2质量份数的微晶纤维素、3质量份数的纳米氢氧化镁、2质量份数的聚丙烯胺盐酸盐和10质量份数的碳酸氢钠混合，加入55℃的水搅拌分散，反应得到水性聚氨酯分散体。
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