皮革顶层光亮涂饰是制革工序中后一道,也是最重要、最关键的一道工序,对成品革的影响最大。以硝化棉为主要成膜物的皮革光亮剂在皮革顶层光亮涂饰材料中一直占有重要的地位,具有成膜光亮、坚韧、耐曲挠、耐干湿擦性能好,成本较低等优点。我国自70年代开始生产研制,产品有天津皮化厂776#、754#,上海皮化厂M-3,北京皮化厂J-6等,分别是以醇酸树脂、蓖麻油、聚丙烯酸酯共混改性,或是聚氨酯化学改性,以及聚丙烯酸酯接枝改性等。但与在我国市场上占主导地位的进口产品(如斯塔尔740#、科莱恩254#、296#等)相比质量上仍存在着较大差距。一般而言,只要是国内销售的中高档皮,或出口外销的皮革厂家均采用进口光亮剂。针对这种情况,我们对国外产品进行了剖析,结果表明进口产品仍以物理共混改性为主,且产品的优异性能主要取决于1不同分子量的硝化棉的合理搭配使用2增塑树脂与硝化棉良好的相容性3溶剂及乳化剂的合理使用。通过大量实验我们研制出溶剂型和水乳型光亮剂。 1 实验部分 1.1 原料 工业品硝化棉和各种化学试剂。 1.2 特种增塑剂的研制 1.2.1 含端羟基柔性聚酯树脂的制备 在反应瓶中加入二元酸和多元醇(摩尔比1∶1.0-2.0),加热至140-160℃酯化,同时通入N2保护,生成的水经冷凝器除去,反应至规定的酸值时,停N2,抽真空至4000-6700Pa(30-50mmHg),反应温度升至180-220℃使瓶内物料聚合,当反应物达到规定的粘度时,停止反应,冷却,撤除真空,得浅棕色产品。 1.2.2 二异氰酸酯与聚醚缩合物的制备 在反应瓶中加入定量的二异氰酸酯和聚醚(摩尔比1∶1.5～2.0),辛酸亚锡和醋酸丁酯,升温至70～90℃,反应1～2小时,红外光谱分析表明已无-NCO,降温得一不挥发份约70%的增塑树脂。 1.3 光亮剂的制备 1.3.1 溶剂型光亮剂的制备 在三口瓶中加入稀释剂和助溶剂30.0g,投入硝化棉20.0g(70%)搅拌使其全部润湿,加入溶剂14.0g,强力搅拌至硝化棉全溶,加入增塑树脂6.4g(折百),增塑剂0.6g,搅拌均匀,加入剩余的稀释剂和助剂至总重为100.0g,搅匀,静置。 1.3.2 水乳型光亮剂的制备 (1)油相的制备将稀释剂5.3g,CN14.0g(含30%乙醇)投入三口瓶中,搅拌均匀使CN充分润湿,加入溶剂25.0g,搅拌使CN全部溶解,再加增塑树脂3.5g(折百),增塑剂0.7g和1.0g乳化剂,搅拌均匀后备用。 (2)水相的制备将乳液稳定剂和剩余的乳化剂共0.5g加入1升梅花桶中,加入净水50.0g,搅拌均匀后备用。 (3)水乳型光亮剂的制备在剧烈搅拌下将油相呈细流状缓缓加入水相中,加完料后继续乳化1小时,静置,即得水乳型产品。 2 结果与讨论 (1)选用不同分子量的硝化棉按一定比例拼合,所得光亮剂成膜综合性能较好。 (2)合成的特种增塑剂由含端羟基的聚酯树脂和聚氨酯低聚物二部分组成,分子量适中,若分子量过大则成膜后低温性能不好,过小则成膜机械性能差。增塑树脂与硝化棉的相容性好,增塑效果好,迁移性小,不挥发,性质稳定,低温不析出,可长期保持增塑效果,使光亮剂成膜脆折温度低于-30℃,使用这种增塑树脂增进成膜的光泽,附着力及坚韧性,成膜丰满,克服了以往使用小分子增塑剂如蓖麻油,醇酸树脂等的缺点。 (3)在溶剂的组成中按挥发速度“快,中,慢”搭配要合理,采用适量的低沸点强溶剂、助溶剂及稀释剂不仅降低了成本,同时使稀释剂尽早挥发而不对光亮剂成膜产生影响,采用中沸点的强溶剂及助溶剂以保证良好的流动性,采用适量的高沸点强溶剂保证光亮剂干燥成膜之前始终处于溶液状态,这样可使光亮剂成膜保持连续相。 (4)水乳型皮革光亮剂应使用较多比例的高沸点溶剂,让水先挥发掉,保证乳液干燥成膜时光亮层能够形成连续相。从溶剂的性质考虑一部分是不溶于水的溶剂,另一部分是溶于水的溶剂,这样可增强水相对油相的乳化能力,使油相很快、稳定地分散于水相中,生产多选用环己酮、乙二醇醚、丙二醇醚等。 (5)在水乳型光亮剂中乳化剂的使用很重要。合理的HLB值应为11～13,乳化剂的用量太大则会使光亮层发暗发灰,此外还会造成耐湿擦性能不好。选用以非离子表面活性剂为主,含有部分阴离子表面活性剂的乳化剂效果较理想。如OP-10,平平加,SP-80,十六烷基磺酸钠,丁基萘磺酸钠,TW-80等。 3 结语 (1)研制的产品经中国皮毛检测中心测试,产品性能达到部颁标准,经有关厂家试用表明产品性能达到进口产品水平,可赋予皮革良好的光泽,柔软而丰满的手感,平整的外观,极佳的坚牢度及挠曲性,完全可以替代进口产品,价格仅为进口产品的1/3,具有较强的市场竞争能力。 (2)合成的特种增塑剂效果良好,分子量分布宽,迁移性小,不挥发,赋予光亮层良好的低温性能。 (3)溶剂型光亮剂的溶剂挥发速率均匀,有利成膜缺陷的避免。 (4)水乳型光亮剂中乳化剂选用合理,不迁移,不影响光亮层的亮度。 |
