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1、chiaPu2007第二届水性聚氨酯技术与应用研讨会论文集水性聚氨酯合成革用树脂岑小春薛敬钦林贞余 (华峰集团有 限公司水性研发小组)摘要：由于地球环境日益恶化，人类对保护地 开发 球环境、合理有效的利用地球资源的心声越来越迫华峰集团在聚氨酯合成革用树脂方面已经有十 切，环境保护的压力迫使一些传统的溶剂型产品渐几年的开发应用经验，在此基础上，再结合国内外 渐淡出市场，而环保型水性聚氨酯树脂将逐步取而一些水性专家学者的力量。我们专门成立了水性聚 代之。本文从水性聚氨酯合成革用树脂的合成、及氨酯研发小组。经过几年来的有针对性的开发与应 其用于干法生产线的控制、成品的各种性能比较研用，我们已经在水性
2、聚氮酯革用树脂上取得了一定 究，从各方面说明了水性树脂替代溶剂型树脂的可 的成就，成功开发出一系列产品并且在市场上得 行性。到很好的应用。我们的水性聚氨酯树脂具有以下特关键词：水性聚氨酯，离型纸法，稳定性，性点：能测试 l原材料大多选用质优、稳定性好的国际大公 司产品。特别是中间体，选用耐水解、耐候性、耐 一、中国水性聚氨酯合成革用树脂发展的必要性热性、机械强度等综合性能优的聚酯、聚己内酯、随着近些年来全国各地频繁出现的洪灾、干 聚碳酸酯、聚醚进行共混或共聚合成。 旱、沙尘暴、龙卷风、水污染等极端气候及灾害，2产品性能优异。通过大量实验测试分析所得地球环境受污染受破坏的程度日趋严重。我国是合的
3、适当软、硬段配比最佳亲水、疏水基配比，晟 成革制造大国，现有的合成革生产线基本上是用溶佳中和度值，最佳助剂使用量。是产品优异性能的 荆型的大部分的有机溶剂排放到大气中而进一步关键，从而使得不同模量规格的水性聚氨酯在强 加剧对地球环境的破坏。安全、环保、无污染、节度、耐寒、耐水解、手感等各方面性能均与溶剂性 能的水是有机溶剂的最好替代品，发展水性聚氨酯 树脂相当。在透湿方面甚至还优于溶剂型产品。 合成革用树脂势在必行。3生产工艺上采用高剪切分散乳化技术，所制国外早在十几年前几家大公司如BASF、 得的产品粒度细小，稳定存储期长、性能稳定。 BAYER、ALBERDINGK就开始陆续在各个应用领4
4、-利用其它高分子材料对水性聚氨酯进行改 域推出水性聚氨酯产品，很多方面的应用性能比溶性。通过共聚、共混、交联和有机硅、氟等不同种剂型的都好。国内水性聚氨酯的发展步伐相对要慢 改性提高产品的综合性能，从而满足市场需求。得多也就近几年才有产品慢慢推向市场，而且只 在织物涂层、皮革涂饰、涂料、粘胶剂等方面应三，水性聚氨醋合成革树脂的使用配制及干法 用使用水性聚氯酯合成革树脂的正式厂家还没有 车问生产控制 一家。国内迫切需要多支专门研究水 性聚氨酯合成 l、使用配制革树脂的专业研究队伍。水性聚氨酯的使用配制比较简单。一般只需在 低速搅拌下加入水性色浆、水性交联荆或其它水性 二，华蜂集团水性聚氨酯合成革
5、用树脂的合成助剂即可。水性聚氨酯的粘度可通过增稠剂和水自chinaPu2007第二届水性聚氨酯技术与应用研讨会行根据需要方便调节。而其它一些如水性润湿剂、 500mpas以内。或者将水性树脂在3000转分钟的离 水 性手感剂类助剂则可根据产品皮膜手感需求度而 心机上离心试验15分钟后，观察树脂均无沉淀出 定。 现。以上均表明我们台成的水性树脂储存稳定期均2、千法车间生产控制大于6个月。 水性聚氨酯用于合成革制备，可以用于喷涂、(3)抗冷冻稳定性：将水性树脂放入冰柜中凝固 辊涂、直涂、离型纸法等各种工艺。在喷涂、辊 3小时以上，拿出用热水浴加热，在一50开始 涂、直涂方面，水性聚氨酯与溶剂型的使
6、用几乎无 溶化，溶化后外观同未溶化前。多次重复试验水 区别。只要配制或选择好工艺需要的粘度、固体 性树脂的各种外观性能均不变。 份、模量及手感要求即可。而若采用离型纸法工 2、抗拉强度与伸长率 艺，则对工艺要求稍有不同，主要注意以下几点：将水性聚氨酯树脂皮膜制裁成3525mm大 (1)由于水的表面张力大，对能渗入纸张内的离 小，厚约002O03m的试片然后在万能拉力机上型纸不应选用，一般选择普通硅系类离型纸即可。进行拉力测试，与国外产品以及溶剂型普通产品比 若选择亮面离型纸，应注意水性树脂在离型纸上的较如表l： 充分润湿，若有细小缩孔现象则适当加入 微量润湿泉1：抗拉强度与伸长率测试对比 剂。
7、水性树脂对离型纸的侵腐性实际比溶剂型的要产品辑称田音量 梗鹰 抗拉嘎度伸K章 用缝(“) IMPn小的多离型纸可重复多次使用。柏】0一一4D粘接膳*目”3 03 8(2)由于水性树脂的烘干速度较溶剂型的偏慢，mm雌柏3 9一一4 R面艋 若按同溶剂型的厚涂布量操作，则需要延长烘干时4060 B 03052j札接层间，由于水性树脂固体份高、粘度低，可直接涂华峰集团302 53 5水性Pu 304 O6 0面展布，最好直接选择薄涂多刀方法。涂布厚度一般选，O日O100 择0 06010mm之间，最好不要大于O，10mm。302 43 4牯接层 乍许垫m 30 30。3 6 (3)由于水性树脂的初粘
8、性不及溶剂型的，在贴著剂Pu 304 05 0面目3075一一9m 台合成革贝斯或基布时，可以选择湿贴或半干贴工艺。湿贴时涂布厚度相对薄些，贴合压力要适中；由表1可见，同样用于合成革的水性聚氨酯树 半干贴时要严格控制半干程度，烘干过了容易出现脂，华峰的水性树脂同类产品同国外的水性树脂及 贴合不牢现象烘干时间不够则影响手感，贴台压溶剂型的树脂，在抗拉强度、伸长率方面基本接 力相对要大些，这样才能实现最佳的手感和牢度。近，无多大差别。国外的水性产品主要由于生产工 (4)由于水性树脂的吸水透湿性相对溶剂型好 艺采用连续法生产，固含量相对都稍高些，但是对 些。 要注意合成革成品充分烘干后才能剥离离型
9、于合成革生产线来说30的固含量已足以满足要 纸，并 且一下生产线，成品需在湿度70以下环境 求。熟化23天才能达到物性手感的最佳状态。l、耐折牢度 将水性树脂贴合普通服装贝斯制裁得7四水性聚氨酯合成革树脂及成品的各种性能45cm大小的样品，在耐折机子上做耐折牢度测测试 试，得到结果如表2：l、水性树脂外观及稳定性测试表2：水性树脂耐折牢度测试(1)水性树脂外观为淡黄色，淡蓝色或白色的透公司产品名槔 常温10万 一202万次 一2010万次 欢 明、半透明或微透明乳液。_，FDS6015 5缓5级5缰(2)储存稳定性：将不同型号的水性树脂于室温毕峰燕雨JFDS60 5锰5缓5缓 水性Pu JFD
10、S6050 5垭5级4媛 环境放置6个月后，树脂无沉淀，粘度变化在 JFDS80 5级5缎4级chinaPU2007第二届水性聚氨酯技术与应用研讨会论文集水性聚氨酯合成革用树脂，相对于在其它方面水性聚氨酶在工业水性漆、建筑涂料、材料涂 应用的水性树脂，其个方面要求要苛刻得多。它不层、水性胶等拥有很大的发展空间。国外经过几十 仅要求皮膜强度高，伸长率好，更要求皮膜弹性、年发展水性聚氨酯产品在汽车涂料、皮革涂饰 柔韧性均达到一定要求。我们的水性树脂合成革产 剂、胶黏剂等领域已接近或达到溶剂型产品水平。 品其耐折牢度均4级，符合合成革轻工业部QB 水性聚氯酯的合成技术已较成熟，未来发展趋势是1646
11、92的行业标准，可广泛用于服装革、箱包增加水性聚氨酯的新功能，提高附加值开发规模 革、沙发革、鞋革等各种领域。生产和新的应用领域，并开发先进工艺技术。l、耐水性 中国是合成革生产基地，溶剂型聚氨酯合成革水性树脂由于特殊的亲水性结构其皮膜吸水透树脂对环境污染大，在许多地方政府已经开始对革 厂污染问题下令整改，开始关闭一些干法生产线，湿性远好于溶剂型树脂，由此其耐水性方面不及溶环保的水性聚氨酯树脂在合成革上的应用势在必 剂型的树脂。我们通过外交联对水性树脂进行改性后其树脂皮膜，按标准方法将其浸入蒸馏水中 行，在这方面华峰水性聚氨酯合成革树脂已经取得了成功。未来的发展方向将是水性聚氨酯合成革用24小
12、时，皮膜仍为无色透明不发白，计算其吸水率树脂逐步替代传统的溶剂型树脂。 均在26之间，完全不用再担心其耐水性差的问题了。参考文献： 2、耐磨性l、李绍雄刘益军。聚氨酯树脂及其应用， 将同一类型的水性树脂和溶剂型树脂几组产北京，化学工业出版社，2005 品，用离型纸法贴合服装贝斯上，然后在耐磨机子上用lkg的砝码同等耐磨500转，结果水性产品均无2、刘益军聚氨酯原料及助剂手册，北京， 针孔现象，而普通溶剂型的产品有些有针孔出现。 化学工业出版社20054由此水性聚氨酯合成革树脂的耐磨性比溶剂型的普3、王武生，王宇等。超高固含量水基聚氪酯 遍要好一些。 分散体的合成理论与实践，聚氪酯工业20056
13、3、耐黄变 4、叶青蕾连续法合成聚氨酯水分散体聚 耐黄变型的树脂按国家标准B法：灯管式耐黄 氨酯工业，20052变试验机法，30w，250mm距离测试条件。将制得 5、许戈文，水性聚氨酯材料，化学工业出版 的白色皮膜按B法烘照4小时，结果耐黄变级数均在杜20074 5级以上，符合合成革耐黄变要求。6、丁双山王风然等，人造革与台成革中 国石化出版社，1998四，水性聚氨酯合成革树脂的未来发展7、ALBERDINGK BOLEY， Waterborne 随着经济发展和人们生活水平提高，各国对挥p01yurethane for coatigs on textile and Ieather发性有机物及
14、有毒物的限制越来越严格，20世纪 8、KimBK，Lee JC，waterborn polyurcthanes aI试 90年代，国际上兴起。绿色革命，促进全球工业向 theirprOperties，Polymchem 1996 。绿色”方向迈进。而水性聚氨酯在此中将起到不可9、沈玉山，水性聚氨酯在皮革中应用，精细 忽视的作用。 化工，199512 水性聚氯酯的低VOC含量，符合发展绿色工业 的。三前提。(资源、能源、无污染)及。四E原则。 (经济ECONOMYE、效率EFFlCIENCY、生态 ECOLOGY、活力ENERGY)进入21世纪第一 年，世界水性聚氯酯年产量已达25万t。欧州、美洲 的水性聚氨酯年均增长率超过5，亚洲年均增长率 超过10。74
