合成革用無溶劑聚氨酯面層樹脂的制備與應(yīng)用.pdf

1、聚氨酯（PU）合成革通常是由PU涂層和基材構(gòu)成的復(fù)合材料，可以作為天然皮革的代用品。但傳統(tǒng)PU合成革在生產(chǎn)過程中使用了大量的有機(jī)溶劑，不僅污染環(huán)境，而且成品革中會(huì)有溶劑殘留。近年來，無溶劑聚氨酯（SFPU）合成革技術(shù)的研究逐漸成為熱點(diǎn)。針對(duì)目前SFPU合成革技術(shù)的需求，本研究制備了合成革用SFPU面層樹脂，研究了SFPU膜的性能，并探討了SFPU面層樹脂的應(yīng)用技術(shù)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　以液態(tài)二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI-

2、50）和改性聚酯多元醇2000為主要原料，以DH-067為延遲性催化劑，采用一步法制備了芳香族MDI型SFPU面層樹脂，并研究了R值（體系中NCO/OH的摩爾比）、硬段含量（HS％）和擴(kuò)鏈劑對(duì)MDI型SFPU膜性能的影響。研究結(jié)果表明：R值為1.1時(shí)，SFPU膜的伸長(zhǎng)強(qiáng)度最大，耐熱性能最好。且隨著R值的增大，SFPU膜的軟段玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）向低溫方向移動(dòng)。當(dāng)HS%從42%增加到51%時(shí)，SFPU膜的伸長(zhǎng)強(qiáng)度從4.30MPa增大到3

3、9.00MPa，斷裂伸長(zhǎng)率從624.76%下降到447.46%；當(dāng)HS%繼續(xù)增加時(shí)，SFPU膜的伸長(zhǎng)強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均降低。且隨著HS%的增加，SFPU膜的Tg向高溫方向移動(dòng)，耐熱性能變好。另外，采用乙二醇（EG）、一縮二乙二醇（DG）、1,4-丁二醇（1.4-BDO）和二縮三乙二醇（TG）作為擴(kuò)鏈劑制備SFPU膜，其伸長(zhǎng)強(qiáng)度分別為16.9MPa、19.11MPa、17.2MPa和13.9MPa，斷裂伸長(zhǎng)率分別為276.64%、455.

4、04%、402.30%和498.62%。
　　以異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、聚四氫呋喃醚二醇（PTMEG）、聚己內(nèi)酯二醇（PCL）和改性聚酯多元醇2000為主要原材料，以二月桂酸二丁基錫（DBTDL）為催化劑，采用半預(yù)聚體法制備了脂肪族IPDI型SFPU面層樹脂，并研究了B料（含羥基組分）中多元醇、R值、擴(kuò)鏈劑和HS%對(duì)IPDI型SFPU膜性能的影響。研究結(jié)果表明：當(dāng)多元醇相對(duì)分子質(zhì)量相同且均為2000時(shí)，采用PCL制得的SF

5、PU膜的伸長(zhǎng)強(qiáng)度最大，為29.5MPa；采用改性聚酯多元醇制得的SFPU膜的伸長(zhǎng)強(qiáng)度次之，為23.86MPa；采用PTMEG制得的SFPU膜的伸長(zhǎng)強(qiáng)度最小，為13.04MPa。當(dāng)多元醇相對(duì)分子質(zhì)量增加時(shí)，采用PCL制得的SFPU膜的伸長(zhǎng)強(qiáng)度提高，而采用PTMEG制得的SFPU膜的伸長(zhǎng)強(qiáng)度降低。采用PTMEG制得的SFPU膜的耐水解穩(wěn)定性比采用PCL制得的SFPU膜的好。當(dāng)R值從1.0增加到1.2時(shí)，SFPU膜的伸長(zhǎng)強(qiáng)度從7.25MPa增

6、大到17.11MPa，而斷裂伸長(zhǎng)率從459.30%下降到408.12%。當(dāng)HS%從40%增加到60%時(shí)，SFPU膜的耐溫性提高，伸長(zhǎng)強(qiáng)度從8.71MPa增大到26.20MPa，斷裂伸長(zhǎng)率從489.34%下降到301.62%。另外，采用不同擴(kuò)鏈劑（EG、1.4-BDO和TG）制得的SFPU膜的伸長(zhǎng)強(qiáng)度分別為19.57MPa、13.04MPa和5.40MPa，斷裂伸長(zhǎng)率分別為352.36%、456.32%和804.86%。
　　以制得

7、的SFPU面層樹脂為成膜材料，將其應(yīng)用于鞋面革用超纖基布的干法造面，制備了三種SFPU型超纖鞋面革，對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究，并對(duì)SFPU面層樹脂的應(yīng)用技術(shù)做了探討。研究結(jié)果表明：IPDI型SFPU超纖鞋面革、帶有發(fā)泡層的MDI型SFPU超纖鞋面革和沒有發(fā)泡層的MDI型SFPU超纖鞋面革的各項(xiàng)物理性能分別達(dá)到了企業(yè)同類產(chǎn)品B級(jí)產(chǎn)品、C級(jí)產(chǎn)品、A級(jí)產(chǎn)品的等級(jí)要求。另外，芳香族MDI型SFPU面層樹脂所用原料價(jià)格較低，制備成本較低，但不耐黃