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干法聚氨酯合成革生产工艺
评论:2 条查看:532 次xiangyuan 发表于2008-04-07 07:14
聚氨酯人造革主要分为干法聚氨酯人造革和湿法聚氨酯人造革。所谓干法聚氨酯人造革，是
指将溶剂型聚氨酯树脂中的溶剂挥发掉后，得到的多层薄膜加上底布而构成的多层结构体。而湿法聚氨酯人造革，是将溶剂型聚氨酯，采用水中成膜法而得到的具有透气性和透湿性，又同时具有连续多孔层的多层结构体。
一、干法聚氨酯人造革
（一）生产工艺流程
注：1、离型纸发送2、离型纸贮存装置3、第一涂料台4、10M左右干燥箱5、第一组冷却辊6、第二涂料台7、15—20M干燥箱8、第二组冷却箱9、第三涂料台10、基布发送台11、贴合装置12、20—25M干燥箱13、第三组冷却辊14、剥离装置15、人造革卷取16、离型纸卷取
离型纸法聚氨酯人造革生产原理是将不同性能的面、底层配合液利用刮刀涂覆在离型纸上，面料经过干燥、冷却工艺后，再涂覆上粘合层底料，利用基布发送贴合装置将基材与底料复合，经过干燥、冷却后，利用剥离装置将成品人造革与离型纸分别成卷。
（二）、主要原料
1离型纸
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A、离型纸分类：
按用途分：①聚氯乙烯人造革用纸②聚氨酯人造革用纸
按花纹分：①平面纸②压纹纸
按光泽度分：①高光型②光亮型③半光亮型④半消光型⑤消光型⑥超消光型
按材质分：①硅系纸（表面涂敷有机硅聚合物，耐温<190 C）②非硅系纸（表面涂敷丙烯
聚合物，耐温<150 C）③特殊用纸（PVC用）
B性能要求：
①强度：由于在涂布后，进入烘箱干燥，温度较高，在多次使用中必须有足够的强度，最重
要的撕裂强度。
②表面均匀性：必须保持一定的离型均匀度及光泽，平面纸的平滑度及厚度要保持一致。
③耐溶剂性：在生产中，常用到多种溶剂，要做到既不溶解也不溶胀。
④合适的剥离强度：离型纸要有适当的剥离强度，如果剥离太困难会影响到纸的重复使用次
数，如果剥离太容易，在涂布及复合时易引起预剥离，而影响产品质量。
C供应商：
目前国内离型纸还没有生产，主要依靠进口，世界上生产离型纸的厂商主要是：美国沃沦公司、英国维金斯公司、意大利宾达公司、日本创研株式会社、旭辊株式会社、大日本印刷株式会社等。各公司的主导产品品种各不相同。
一类是表皮层用树脂，另一类是粘接层用树脂，后者可分为I液型树脂与II液型树脂。一般来说，I液型聚氨酯是由含有活泼氢的高分子量化合物，含有活泼氢的低分子量化合物
（又称扩链剂）以及二异氰酸酯化合物制造出来的。其分子结构可分两部分，一是含有活泼
氢的高分子量化合物为基础，称为软链部分，二是含有低分子量化合物和二异氰酸酯相连结的称为硬链部分。硬链链节的比例有利于提高其熔点、玻璃化温度、硬度和强度，但相对降低了其弹性和溶解度。
2、树脂
相反，含有活泼氢的高分子量化合物是较柔软的链节，能降低其熔点、玻璃化温度，提
高柔软度、弹性和挠曲性。聚氨酯树脂的这种结构对其性能影响很大，其性能取决于分子量
的大小，分子间的引力，分子间的链节柔软性；聚氨酯树脂其性能随分子量的增加而提高，如拉伸强度、伸长率、熔点、硬度等，溶解度则相反，随着分子量增加而下降。通常干法人革要求表面处理层光滑耐磨，耐弯曲性好，耐溶剂性好，有良好的重复涂敷性，颜料分散均匀、展色性佳的等等特点。
因此，凝集力高的I液型树脂最为合适。此外，湿式聚氨酯革的多孔层在水中要求有快速凝固性，所以同样用分子内高凝集力的热塑性的I液型树脂。而粘结层要求和基布粘接性好，柔软，耐水解性好，所以最好采用凝集力低的，而且与异氰酸酯等交联剂在交联促进剂
存在下并用的热固型的II液型聚氨酯树脂，II液型树脂是由含有活泼氢的高分子量化合物和二异氰酸酯进行加成聚合反应得到的，其末端上具有反应性的羟基，II液型聚氨酯树脂
本身不能成膜，即使成膜也是低物性的皮膜，为了提高其物理性能和粘接性，可利用其末端
反应的羟基和交联剂通过交联促进剂进行交联反应，形成网状结构才能得到高物性皮膜。
皮膜的物理化学性能是由II液型聚氨酯树脂中的含有活泼氢的高分子量化合物的组
成、分子量的大小、交联剂的用量决定的，所以交联剂、交联促进剂等在配合时的添加量、固化条件、熟化条件等对皮膜物性有很大影响。通常选择树脂牌号时主要根据其综合质量数
据指标而定，如溶剂组成、抗拉强度、模量、伸长率等等。各品种性能详细参考我公司新版说明书。
3、溶剂
在人造革生产过程中所使用的溶剂有着很重要的作用。第一，它是溶解树脂形成适合于
配制一定粘度的可供涂覆、浸渍及表面处理的混合液的液体；第二，一些溶剂又常常用来作
为制备聚氨酯树脂的反应介质；第三，一些溶剂又常常用来配制色浆，用于产品的着色、印刷、涂饰等。在选择使用溶剂的时候，除了考虑其溶解度、挥发速度的共性以外，特别是聚氨酯人造革对溶剂的要求较高，主要是考虑涂布液的异氰酸酯基（-NCO）的特点，所以应注
意下面两点：
A、溶剂中不能含有与异氰酸酯基反应的物质，如有，将使聚氨酯变质而不能使用，所以醇、醚、醚醇类溶剂不能使用。
B水的影响。普通工业级溶剂实际上多少都含有水分，因为溶剂与水之间具有一定的
溶解度，这样容易使水分与异氰酸酯基发生反应，而消耗不少异氰酸酯，因此不论是在树脂制造过程中，还是稀释配料过程中，都必须用无水的溶剂，所以聚氨酯人造革所选择的溶剂
要求不含杂质或杂质极少。一般选用工业一级品溶剂，其纯度在99%以上。使用时现用现配，
配成的浆料不能存放时间太长，特别是II液型树脂混合液，以免吸潮，使浆料变质。
常用溶剂性能表（见下图）
溶剂名称沸点C 相对密度（20C下）水溶解度（V/V）溶度参数
二甲基甲酰胺（DMF 153 0.945 12.1
甲苯（TOL 110.8 0.866 0.05 8.9
甲乙酮（MEK 79.6 0.806 26.8 9.1
丙酮56.1 0.790 g 9.41
乙酸乙酯（EA） 77.1 0.900 8.7 9.08
环己酮155.6 0.951 8.7 10.05
4、基布
目前人造革所使用的的基布大体分为三大类：
A、机织布：①平织布②斜纹布③缎纹布④绒毛布
B针织布：①纯棉②维棉③涤棉④纯化纤针织布
C非织造布：又称不织布，俗称无纺布。无纺布可分为针刺型与非针刺型两种
目前国内聚氯乙烯人造革和聚乙烯人造革常用的基布是各种棉布、维棉布或纯化纤布；
干式聚氨酯人造革常用针织布或平织布及单面起绒布；而湿式聚氨酯人造革常用的是双面起
毛布及合成纤维织物；湿式聚氨酯合成革常用合成纤维无纺布。通常起毛布又分为纯棉起毛
布和混纺起毛布，根据鞋材、服装、及包用材的不同，而设计厚度、经纬纱织密度及成品所要求的断裂强度、断裂伸长率、及撕裂强度、涨破强度等指标。通常人造革对基布的要
求有以下几点：
A、基布表面必须平整，厚度、起绒密度、长度、色泽等要求均匀一致。
B基布表面无线头、疙瘩、无孔洞等异常，接头处平整牢固。
C参照技术质量标准，进行批次抽检测试
D要能经受住人造革生产时较高的加工温度，基布若是织物需保证经纬方向强度接近，若
是无纺布，必须保证纵横方向强度一致。
5、着色剂
着色剂可分为染料和颜料两大类。两者的主要区别是溶解性不同。染料可溶于水、油、
各种有机溶剂等。具有强烈的着染能力，色泽鲜艳，但耐热性、耐光性和耐溶剂性差，在人
造革的加工温度下易分解，在制品的使用过程中容易渗出，迁移而造成串色和污染。颜料一
般不溶于水、溶剂，在人造革中分散成细微颗粒，由其表面的遮盖作用而着色。它和染料相
比较，透明性、鲜艳性稍差，但耐热性、耐光性好，不易迁移渗出。颜料可分为有机颜料和无机颜料两类。无机颜料具有优良的耐热性、耐光性和耐溶剂性，而且原料易得，制造简便，
价格低廉，但其透明度、鲜明性差，色泽暗淡，相对密度大。有机颜料具有介于无机颜料和染料之间的综合性能，耐热性、耐光性及分散性不及无机颜料，但色泽鲜艳，分散性好。
环保型水性聚氨酯合成革浆料 （温州寰宇高分子材料有限公司浙江温州325000） 摘要：回顾了PU革浆料的发展状况，分析了我国现行工艺存在的问题，展望了我国PU革的发展前景。作者在不改变现行生产工艺的条件下，研究开发了新一代环保型水性聚氨酯浆料。研究表明，该浆料节约成本，完全能替代溶剂型浆料，性能达到甚至超过溶剂型和国外同类水性浆料。 关键词：PU革浆料；水性聚氨酯；环保 1 PU革浆料的发展与现状 在我国PU皮革是一个新兴的产业，它的发展仅20年左右。由于其具有优异的耐磨性、良好的抗撕裂强度和伸长率，同时赋予PU皮革表面平坦、手感丰满、舒适、回复性良好、价格适中等特性，PU皮革不但替代了很多原来价格昂贵的天然皮制品，而且也逐渐取代低档、廉价的PVC人造革，现已成为人们日常生活中一种不可或缺的消费品。近十几年发展迅速蓬勃。据报道，我国的PU皮革市场的每年增长幅度已达15％～25％，仅温州合成革行业，已从初始的一家企业发展到如今的100多家企业，300多条干式、湿式生产线，整个行业的固定投资已达100多亿元，产量和市场份额已占全国70%，日产能力300多万平方米，品种发展到上千种，年产值近100亿元。因此有人说我国的PU皮革市场逐渐成为推动全球的PU皮革，甚至整个聚氨酯市场发展的主要动力之一。 目前国内合成革生产过程中，均采用有机溶剂型的PU树脂作为生产革品基层和面层的基本原料，这种类型的PU树脂均通过甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮（MEK）、乙酸乙酯和二甲基甲酰胺（DMF）等作为主要溶剂以溶剂聚合法制得。这些占整个树脂成分60%以上的有机溶剂都是有害物质，而且对人体造成的危害是多方面的。其中，甲苯等芳香烃溶剂对造血器官具有危害性，在高浓度环境下长期接触，可能发生急性中毒而休克，慢性中毒将出现血小板和白血球减少，并出现相应的病症。丁醇、丁酮、丙酮、乙酸乙酯和二甲基甲酰胺等溶剂都有相当大的毒副作用，其中乙酸乙酯对眼和粘膜有刺激性，并有麻醉性；合成革生产中用量最大的二甲基甲酰胺，对皮肤、眼部粘膜有强刺激性，吸入高浓度蒸汽时，会刺激咽部引起恶心，经常接触，经皮肤侵入，会导致肝功能障碍；而且有机溶剂对女性孕育下一代将产生严重的负面影响。 据统计，一条合成革生产线日均需消耗10t左右溶剂型PU树脂，其中占溶剂型PU树脂总用量60%以上的是溶剂，虽然湿法生产线中85%左右的溶剂被回收，但湿法生产线中仍有15%左右、干法生产线中95％的溶剂无法回收，将通过水和空气排放到周边的河流和天空中，势必会严重污染当地的环境，给人们的生产、生活，公众的生命健康构成重大威胁。如果以温州市300条生产线计算，年均需要的溶剂型PU树脂用量为70多万t，每年将会有数以万吨的溶剂排放到空气和周边的河流中，造成的污染将不可想象。由于苯、甲苯等有害溶剂易燃、易爆，极易引发火灾，造成伤残，甚至死亡，近年已屡见报道。 在大力发展经济的同时，保持优良的环境，健康的身体是当今社会发展的一个重要目标。正确处理“保护”和“促进”的关系，减少工业生产对环境和人类本身的伤害，是不可逆转的潮流，也是历史赋予我们的责任。人类只有一个地球，保护我们的家园，保持可持续性地发展经济的问题，已成为全球的共识，引起了各国政府的高度重视。在美国、意大利、日本、韩国等合成革主要生产国，已逐渐淘汰溶剂型PU树脂产品，采用环保型PU树脂。我国也先后制定、出台了许多相关的法律、法规。如：《环境保护法》、《劳动保护条例》、《职业病防治法》等等，为化工产业的发展提出了要求，严格了规范。随着我国加入世贸组织，我们企业参与国际市场竞争，客观上也要求我们生产和使用无公害的产品，消除国际上“绿色贸易壁垒”对我国产品的非贸易壁垒限制。 从源头上杜绝污染，对于PU革行业来讲已迫在眉睫。温州寰宇高分子材料有限公司，通过长期不懈的努力，已成功开发出国内首创的环保型聚氨酯合成革树脂产品。其主攻方向为：
水性聚氨酯的优点： 聚氨酯的全名叫聚氨基甲酯。水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，其分子结构中含氨基甲酸酯基、脲键和离子键，内聚能高，粘结力强，且可通过改变软段长短和软硬段的比例调节聚氨酯性能。 水性聚氨酯乳液相比较与溶剂型聚氨酯具有以下优点： （1）由于水性聚氨酯以水作分散介质，加工过程无需有机溶剂，因此对环境无污染，对操作人员无健康危害，并且水性聚氨酯气味小、不易燃烧，加工过程安全可靠。 （2）水性聚氨酯体系中不含有毒的-NCO基团，由于水性聚氨酯无有毒有机溶剂，因此产品中无有毒溶剂残留，产品安全、环保，无出口限制。 （3）水性聚氨酯产品的透湿透汽性要远远好于同类的溶剂型聚氨酯产品，因为水性聚氨酯的亲水性强，因此和水的结合能力强，所以其产品具有很好的透湿透汽性。 （4）水作连续相，使得水性聚氨酯体系粘度与聚氨酯树脂分子量无关，且比固含量相同的溶剂型聚氨酯溶液粘度低，加工方便，易操作。 （5）水性聚氨酯的水性体系可以与其它水性乳液共混或共聚共混，可降低成本或得到性能更为多样化的聚氨酯乳液，因此能带来风格和性能各异的合成革产品，满足各类消费者的需求。 并且，由于近年来溶剂价格高涨和环保部门对有机溶剂使用和废物排放的严格限制，使水性聚氨酷取代溶剂型聚氨酷成为一个重要发展方向。 水性聚氨酯膜的优点： 水性聚氨酯树脂成膜好，粘接牢固，涂层耐酸、耐碱、耐寒、耐水，透气性好，耐屈挠，制成的成品手感丰满，质地柔软，舒适，具有不燃、无毒、无污染等优点。将成革的透氧气性、透湿性、低温耐曲折性、耐干湿擦性、耐老化性等，与溶剂型聚氨酯涂饰后的合成革进行了对比研究。结果表明，经水性聚氨酯涂饰的合成革的透氧量达到了4583．53 mg／(em3·h)，为溶剂型的1.5倍，且透水汽量达到了615．53 mg／(cm3·h)，约为溶剂型的8倍；低温耐曲折次数大于4万次，为溶剂型的2倍。采用水性聚氨酯替代传统的溶剂型聚氨酯完成合成革的
水性聚氨酯的制法 资料来源：https://www.doczj.com/doc/d611076181.html, 1、溶液法（亦称丙酮法） 把端异氰酸基预聚体溶于低沸点能与水互溶的溶剂中（丙酮最常用，因此此方法亦称丙酮法），与亲水性官能基的化合物反应，生成聚氨酯离聚物，加水搅拌实现相转移，蒸馏法回收丙酮，得水性聚氨酯乳液。 此法是目前最常用、最重要的方法，步骤复便且重现性好。几乎所有的线型聚氨酯都可以用此法植入离子体，再分散于水相中成为水分散液。其分散液粒径为0.03~0.5μm，粒度可变范围较广，可为不透明或半透明或乳白色热塑性聚氨酯乳液。 2、预聚体分散法 此过程不需要大量溶剂，避免了回收溶剂的麻烦，同时也符合低VOC和无VOC未来环保要求的趋势。此工艺过程的第一步也是先合成端-NCO基预聚体，再植入离子基，使成为离子性齐聚物，加水并强烈搅拌，此间，聚氨酯预聚体形成水分散液和端-NCO基与水进行的扩链反应同时发生。加入二元胺作扩链剂可以减少-NCO与水反应的几率，最终生成聚氨酯-脲水分散液。此法较丙酮法简单，无须溶剂回收工序，节能，但产品性能稍差于丙酮法。通常是把预聚体在强烈搅拌下加入水中分散，如果-NCO活性较低或者使用高剪切力混合分散装置也可以反加料分散，即把水加入预聚体中。此法制得乳液粒径为0.1~0.5μm，且可制得具有不同交联度的聚氨酯乳液。 3、熔融分散法 将聚酯或聚醚二醇、叔胺和异氰酸酯在熔融状态下制备预聚体，用过量尿素终止使生成亲水性的双缩二脲离聚物，再将其在甲醛水溶液中分散，使发生羟甲基化反应，生成羟甲基双缩二脲聚氨酯齐聚物，用水稀释即可得聚氨酯双脲乳液。实际上是在低pH值情况下，分散相之间的缩聚反应从而达到扩链和交联的目的。此法反应较易控制，不需溶剂，同时也不要求高效混合装置，可制成粒径为0.03~10μm之间的分散胶粒，分散液稳定，适宜大规模工业化生产，能制备委员长中交联度的聚氨酯乳液。 此外，水性聚氨酯的制备方法还有酮亚胺法（Ketimine）、酮吖嗪法（Ketazine）。此两种方法分别用酮亚胺（酮与二胺的缩合物）和酮吖嗪（酮和肼的缩合物）作潜扩链剂，在一般条
水性聚氨酯的制备 1、原料 聚醚二元醇（PPG，分子量为2000和1000），2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI），二羟甲基丙酸，丙酮（工业品），2-甲基-2-氨基-7-丙醇。 2、合成 制备水性聚氨酯的主要方法有：丙酮法、预聚体直接分散法、熔融分散法、酮距胺法和酮丫嗪法等按照水性化方法不同，水性聚氨酯的制备又可以分为内乳化法和外乳化法。内乳化法，又称自乳化法，是因聚氨酯链段中含有亲水性成分，无需乳化剂即可得到稳定的乳液的方法。外乳化法，又称强制乳化法，若分了链中仅含少量或者不含亲水性链段或基团必须添加乳化剂，凭借外力进行乳化。 1）丙酮法 亲水的异氰酸酯预聚物和扩链剂的扩链反应在溶剂丙酮中进行，故称之为丙酮法。由于聚合物的合成反应在均相的溶液中进行，故再现性很好。水性聚氨酯树脂合成好以后，再加水乳化，最后减压抽出丙酮溶剂就可得到粒径较小的聚氨酯分敞体。这种方法是经典的方法，浚方法的优点是试验重现性好，得到的聚氨酯水分散体粒径小，稳定性好；但该方法也有缺点，那就是试验过程中丙酮的大量使用，而且还得将丙酮减压抽出，制备工艺复杂，生产成本较大。 2）预聚体直接分散法 该方法是合成聚氨酯分散体的一个普通方法。先制得亲水性的预聚体，当然预聚体含有游离的异氰酸酯基团，然后将预聚体和水混合，扩链反应是预聚体和扩链剂在水中进行。本人在这种方法基础上对此方法进行了改进，得到了一种方法把它罩尔之为边扩链边分散法，运用这种方法成功合成了长期稳定的水性聚氨酯分散体，而且在合成过程中不使用溶剂，简化了制备工艺，节约了合成成本。 3）熔融分散法 将聚酯或聚醚二醇、叔胺和异氰酸酯在熔融状态下制备预聚体，用过量尿素终止生成亲水性的双缩二脲离聚物，在将其在甲醛水溶液中分散，使发生羟甲基阳离子型水性聚氨酯发生反应。 4）外乳化法 外乳化法是最早使用的制备水性聚氯酯的方法，它是1953年美国Du Pont公司的、V Yandott发明。选取制成适当分子量的聚氨酯预聚体或其溶液，然后加入乳化剂，在强烈搅拌下强制性地将其分散于水中，制成聚氨酯乳液或分散体。外乳化法工艺简单，但存在以下缺点： a.在分散阶段需要强力搅拌设备，搅拌工艺对分散液性能影响很大； b.制得的分散液粒径较大，一般大于1.0mm，粒径分布宽，储存稳定性差； c.乳化剂的存在影响成膜后胶膜的耐水性、强韧性和粘结性等力学性能。 5）自乳化法 聚氨酯的自乳化过程实际上是一个相反转过程，在乳化过程中经历了一个从w/o 到o/w的转变过程，随着乳化的进行，聚集念结构也会发生相应变化，并且体现出物化性质（如粘度和电导率）改变。众所周知，聚氨酯材料内由于软链段和硬链段各自成相生微相分离，若将离子型水性聚氨酯中和成盐，那么它就属于离聚体。对离聚体的聚集态结构，许多人进行了研究，提出了很多模型，包括微离子点阵模型、各相同性模型、两相结构模型等。
闫福安，陈俊 (武汉工程大学化工与制药学院,武汉430073) 摘要：对水性聚氨酯的合成单体、合成原理、合成工艺及改性方法作了介绍。水性聚氨酯合成技术不断完善,市场正在推进,国内相关企业和研究机构应加强合作,从分子设计出发,不断推进水性聚氨酯产业的技术进步和市场推广。 关键词：水性聚氨酯；合成；改性 0引言 聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控,配方调整余地大及其高分子材料的微观结构特点,可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料、合成纤维以及弹性体,已成为人们衣、食、住、行必不可少的材料之一,其本身就已经形成了一个多品种、多系列的材料家族,形成了完整的聚氨酯工业体系,这是其它树脂所不具备的。据有关报道,在全球聚氨酯产品的消耗总量中,北美洲和欧洲占到70％左右。美国人均年消耗聚氨酯材料约5.5kg,西欧约4.5kg,而我国的消费水平还很低,年人均不足0.5kg。溶剂型的聚氨酯涂料品种众多、用途广泛,在涂料产品中占有非常重要的地位。水性聚氨酯的研究始自20世纪50年代,60、70年代,对水性聚氨酯的研究、开发迅速发展,70年代开始工业化生产用作皮革涂饰剂的水性聚氨酯。进入90年代,随着人们环保意识以及环保法规的加强,环境友好的水性聚氨酯的研究、开发日益受到重视,其应用已由皮革涂饰剂不断扩展到涂料、黏合剂等领域,正在逐步占领溶剂型聚氨酯的市场。在水性树脂中,水性聚氨酯仍然是优秀树脂的代表,是现代水性树脂研究的热点之一。 1水性聚氨酯的合成单体 1.1多异氰酸酯(polyisocynate) 多异氰酸酯可以根据异氰酸酯基与碳原子连接的部位特点,可分为四大类：芳香族多异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯,TDI)、脂肪族多异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯,HDI)、芳脂族多异氰酸酯(即在芳基和多个异氰酸酯基之间嵌有脂肪烃基－常为多亚甲基,如苯二亚甲基二异氰酸酯,XDI)和脂环族多异氰酸酯(即在环烷烃上带有多个异氰酸酯基,如异佛尔酮二异氰酸酯,IPDI。芳香族多异氰酸酯合成的聚氨酯树脂户外耐候性差,易黄变和粉化,属于“黄变性多异氰酸酯”,但价格低,来源方便,在我国应用广泛,如TDI常用于室内涂层用树脂；脂肪族多异氰酸酯耐候性好,不黄变,其应用不断扩大,欧美发达国家已经成为主流的多异氰酸酯单体；芳脂族和脂环族多异氰酸酯接近脂肪族多异氰酸酯,也属于“不黄变性多异氰酸酯”。水性聚氨酯合成用的多异氰酸酯主要有TDI、IPDI、HDI、TMXDI(四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯)。TMXDI可直接用于水性体系,或用于零VOC水性聚氨酯的合成。
人造革合成革-聚氨酯合成革行业分析报告
目录 一、行业管理体制 (5) 1、行业主管部门及监管体制 (5) 2、行业的主要法律法规和政策 (5) 二、行业竞争格局和市场情况 (7) 1、行业的竞争格局和市场化程度 (7) （1）人造革合成革产品介绍 (7) ①PVC人造革的制备和特性 (8) ②PU合成革的制备和特性 (8) ③生态功能性合成革的特性 (10) （2）人造革合成革行业的发展及特点 (20) ①产品多样化成为行业发展的特征 (21) ②生态环保产品成为行业发展亮点 (22) ③功能性、时尚性成为行业发展趋势 (23) （3）国际人造革合成革生产销售情况 (24) ①国际人造革合成革生产情况 (24) ②国际人造革合成革主要消费市场及进口政策 (26) （4）中国人造革合成革生产销售情况 (28) ①中国是全球人造革合成革生产、消费大国 (28) ②我国已成为全球人造革合成革的进出口大国 (31) 2、人造革合成革市场供求变动的趋势及原因 (33) （1）人造革合成革市场需求呈现旺盛增长态势 (33) ①人造革合成革凭借其优良的性能，正在逐步取代天然皮革 (34) ②下游行业发展迅速，拉动人造革合成革市场需求 (35) ③合成革产品功能增强，下游市场不断拓展 (41) （2）生态功能性合成革已成为全球消费的发展趋势 (42) 3、进入本行业的主要壁垒 (43)
（1）品牌和市场壁垒 (43) （2）技术壁垒 (43) （3）资金壁垒 (44) （4）管理控制经验壁垒 (45) 4、人造革合成革行业利润水平的变动趋势及原因 (45) 三、行业上下游产业简况 (46) 1、人造革合成革行业产业链 (46) （3）DMF 在聚氨酯行业中的使用 (47) （4）DMF 的回收 (47) 2、上下游对本行业的影响 (48) 四、影响行业发展的有利因素和不利因素 (49) 1、影响行业发展的有利因素 (49) （1）产业政策积极支持 (49) （2）下游市场空间巨大 (50) （3）产业结构调整提供机遇 (50) 2、影响行业发展的不利因素 (51) （1）国际贸易壁垒日益严重 (51) （2）行业整体的技术创新能力不足 (51) （3）石油价格波动幅度较大 (51) 五、行业技术水平及经营特征 (52) 1、行业技术水平及技术特点 (52) 2、行业特有的经营模式 (52) 3、行业的周期性和季节性特征 (53) 六、行业主要企业的简要情况 (53) 1、三芳化学工业股份（中国） (54)
聚氨基甲酸酯（polyurethane），简称聚氨酯（PU），是分子结构中含有重复氨基甲酸酯（-NHCOO-）结构的高分子材料的总称。聚氨酯一般由二异氰酸酯和二元醇或多元醇为基本原料经加聚反应而成，根据原料的官能团数不同，可制成线形或体形结构的聚合物，其性能也有差异。聚氨酯具有良好的力学性能、粘结性能及耐磨性等，在各领域得到了广发应用。 由于溶剂型聚氨酯的溶剂为有机物，具有挥发性，不仅污染环境，而且对人体有害。在人们日益重视环境保护的今天以及环保法规的确立，溶剂型涂料中的有机化合物的排放量受到了严格的控制，因此，开发污染小的水性涂料已成为研究的主要方向。水性聚氨酯（WPU）具有优异的物理机械性能，其不含或含有少量可挥发性有机物，生产施工安全，对环境及人体基本无害，符合环保要求。其生产方法分为外乳化法和内乳化法，外乳化法又称强制乳化法，由使用这种方法得到的乳液稳定性较差，所以使用较少。目前使用较多的是内乳化法，也称自乳化法，即在聚氨酯分子链上引入一些亲水性基团，使聚氨酯分子具有一定的亲水性，然后在高速分散下，凭借这些亲水基团使其自发地分散于水中，从而得到WPU。 然而，亲水基团的引入在提高聚氨酯亲水性的同时却降低了它的耐水性和拒油性。为了改善其耐水性和拒油性，通常是将强疏水性链段引入聚氨酯结构之中。有机硅、有机氟由于其表面能低和热稳定性好受到人们的重视，已经得到了广泛应用。同时利用纳米材料来提高涂膜的光学、热学和力学性能。纳米改性WPU 完美地结合了无机物的刚性、尺寸稳定性、热稳定性及WPU的韧性、易加工性，纳米改性WPU为涂料向高性能化和多功能化提供了崭新的手段和途径，是最有前途的现代涂料研究品种之一。[1] 1.2 水性聚氨酯的基本特征及发展历史 1937年德国的Otto Bayer博士首次将异氰酸酯用于聚氨酯的合成。直到1943年德国科学家Schlack在乳化剂或保护胶体存在的情况下，将二异氰酸酯在水中乳化并在强烈搅拌下加入二胺，首次成功制备了水性聚氨酯。1975年研究者们向聚氨酯分子链中引入亲水成分，从而提高了水性聚氨酯的乳液稳定性和涂膜性能，其应用领域也随之拓广。进入21世纪以来，随着水性聚氨酯乳液应用范围的进一步拓宽，世界范围内日益高涨的环保要求，进一步加快了水性聚氨酯工业发展的步伐。[2] 相对于国外，国内的水性聚氨酯发展较晚。我国水性聚氨酯的研究开始于上世纪七十年代，1976年沈阳皮革研究所最早研制出用于皮革涂饰用的水性聚氨
聚氨酯合成革 原材料聚氨酯皮膜除极富弹性，十分柔软，有出色的抗拉强度耐磨损性耐溶剂性和良好的透明。 分类： 干式合成革：将溶剂型聚氨酯树脂的溶液挥发得到多层薄膜加上底布而构成一种多层结构体。 湿式合成革：将水溶性溶剂（DMF）型聚氨酯树脂利用水中成膜法得到有良好的透气性，透湿性同时还具有连续多孔层的多孔结构体。 DMF：吸湿性强，在混合液中产生微小的凝胶物在涂敷时容易引起划纹现象，或出现颜色不均等。 无纺布：用于人造革。 底布纺织布：广泛用于鞋，提包袋子或衣料。在鞋用中.T/R多用 于合成革的强度面。 编制物：作为是尼龙特里科经编物多用于质量风格面。 一般较广泛的使用起绒布。（麂皮绒、粘胶布） 湿式合成革制造方法： 1．直接涂布法：经过前处理的底布或浸渍布上，涂敷湿式加工用聚氨酯树脂混合液，这是进行湿式成膜形成多孔层的方法并按要求进行再加工，此方法多用在各种湿式合成革制造上。 2．薄膜法：是一种特殊制造法，在聚氨酯薄膜上涂敷湿式加工用聚氨酯树脂混合液，通过湿式成膜法形成多孔层，随后贴合在抵不上再加工。 3．含涂加工法：在湿式加工用聚氨酯树脂混合液中浸渍底布，以所定间隙轧液后进行湿式成膜，形成多孔质，根据需要进行后加工。
湿式成膜助剂：在凝固浴的湿式成膜工艺中，DMF和水进行置换，从而获得表面平滑性，多孔层均匀性，丰满感出色的多孔层皮膜。 在湿式成膜工艺中，树脂面积约收缩10-20%，所以容易发生卷曲，为防止现象发生在工艺设计中，凝固槽的滚筒配置对底布增加均匀的张力。 事先掌握使用树脂的凝固时间，设定安全的加工速度，避免损失平滑性，产生表面波纹或凹凸现象。 A放布 涂料 B 在A点入水这同时进行凝固，而B点的混合液和滚筒面接触，如果此时混合层还没凝固，则树脂的多孔层表面和滚筒不吻合，而导致花纹歪斜，损劣表面。 混合液树脂浓度% 不受滚筒所需时间S 加工速度M/S 凝固长度（A-B）M 20 3 4/6 12/18 10 5 4/6 20/30 如果干燥温度高，会引起湿式多孔层热收缩造成卷曲，因此干燥温度为120℃以下，最好在80-120℃，这是获得良好湿式合成革的关键。 贝斯中DMF含量低于3%否则干燥时DMF会使湿式多孔层再次溶解，出现针孔。 干燥温度80℃100℃120℃140℃160℃ 厚度保持率9493949289 线收缩率 2.75 3.75 4.556
合成革用水性聚氨酯树脂技术应用现状及未来发展 摘要： 通过对合成革水性聚氨酯的合成、生产应用配制、皮膜的性能进行比较详细的研究，结果表明我们的合成革用水性聚氨酯能在各种性能上达到甚至超过溶剂型树脂。且经济成本更低，更安全环保，它将可以逐渐取代溶剂型聚氨酯树脂。 关键词： 合成革用水性聚氨酯、交联、强度、耐屈挠、热水揉 一、国内合成革发展及现状 中国聚氨酯合成革的生产真正意义上的开始是1983年山东烟台合成革厂从日本引进聚氨酯合成革的生产技术及设备。但是中国合成革行业真正意义上的发展是在改革开放后实现的，特别是最近十年，合成革行业进入快速发展时期，行业整体平均每年都保持15%-20%的快速增长，无论是生产线的数量还是生产量在世界范围内都处于领先地位，到目前为止中国已成为世界上合成革的生产大国、使用大国。 目前全国共有人造革合成革企业2000多家，上千条生产线，其中规模以上干法生产线有516条，这些PU树脂主要都是以DMF、甲苯、丁酮、乙酸乙酯等为溶剂，这些溶剂的使用具有多方面的危害： （1）DMF经常接触会导致人体肝功能障碍；甲苯对皮肤粘膜有刺激作用，对中枢神经系统有麻醉作用；丁酮、乙酸乙酯等也都是长期吸入其蒸气会使眼、鼻、喉等粘膜受刺激，而引起炎症；长期接触这些有机溶剂势必影响人体健康。 （2）这些溶剂直接排放或者通过水性排放都会对周边环境造成极大的污染和破坏，进而影响整个地球生态环境。 （3）大多数这些有机溶剂都是易燃易爆的化学品，这样在储存、运输、操作上就存在了一定的安全隐患。 （4）使用有机化学作溶剂造成了资源的很大浪费。虽然现在有少数合成革企业对溶剂进行回收，但也仅仅局限于对干法生产线上部分DMF的回收。 因此，无毒、无污染、节能的水是溶剂最好的替代品，是经济、社会、资
改性水性聚氨酯及其粘接性能 综述了水性聚氨酯的改性方法，包括环氧树脂改性、丙烯酸酯改性、有机硅改性、有机氟改性、纳米材料改性、复合改性。比较了各种改性方法的优缺点，指出了水性聚氨酯胶粘剂所存在的问题，展望了水性聚氨酯胶粘剂改性发展趋势。 标签：水性聚氨酯（WPU）；胶粘剂；改性 聚氨酯（PU）是在高分子链的主链上含有重复的氨基甲酸酯键结构单元（—NHCOO—）的高分子化合物，具有成膜强度高、柔韧性好、粘附力强，良好的耐磨、耐水、耐化学药品等优点，广泛应用于涂料、胶粘剂、油墨等领域[1～4]。随着环境保护压力的增大，溶剂型聚氨酯胶粘剂应用受到限制。WPU胶粘剂具有不燃、气味小、不污染环境、节能等优点[5～7]，正面临前所未有的发展机遇。 1 水性聚氨酯改性 WPU主要是线性热塑性高分子，由于分子间缺乏交联，分子质量较低，所以WPU存在干燥速度慢、耐水耐溶剂性差和胶膜力学强度低等缺点[8，9]。为了改善WPU胶的综合性能，扩大应用领域，必须对其进行改性。 1.1 环氧树脂改性 环氧树脂具有一系列优良的性能[10]。用环氧树脂改性WPU可以形成各种性能新颖的材料。环氧树脂改性方式主要有3种：机械共混、接枝共聚和环氧开环共聚。 Fu等[11]以1，4-丁二醇（BDO）和二羟甲基丙酸（DMPA）为扩链剂，合成了环氧树脂改性WPU乳液。实验结果表明，当环氧树脂E20质量分数为8%时，改性乳液具有更好的综合性能，胶膜的机械性能和热稳定性更好。由此环氧树脂改性的WPU乳液制得的胶粘剂能够满足汽车内饰胶的需求。 Xi等[12]以甲苯二异氰酸酯（TDI）和聚丙烯乙二醇2000（PPG）为原料与环氧树脂反应制备互穿聚合物网络PU胶粘剂。考查了环氧树脂含量对PU胶的形态结构、导电性、热稳定性和粘接性能的影响。结果表明，环氧树脂能改善PU胶的形态结构，提高胶膜的热稳定性和粘接强度。 1.2 丙烯酸酯改性 利用丙烯酸酯改性聚氨酯乳液主要有物理共混和共聚改性2种方法。其中共聚乳液制备方法包括：①共混交联法，即PU乳液和PA乳液共混后，外加交联剂进行交联；②乳液共聚法[13]，一般在聚氨酯链中引入不饱和双键，再利用双
水性聚氨酯制备用原料和方法 1. 低聚物多元醇 水性聚氨酯胶粘剂制备中常用的低聚物多元醇一般以聚醚二醇、聚酯二醇居多，有时还使用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等小品种低聚物多元醇。 聚醚型聚氨酯低温柔顺性好，耐水性较好，且常用的聚氧化丙烯二醇（PPG）的价格比聚酯二醇低，因此，我国的水性聚氨酯研制开发大多以聚氧化丙烯二醇为主要低聚物多元醇原料。由聚四氢呋喃醚二醇制得的聚氨酯机械强度及耐水解性均较好，惟其价格较高，限制了它的广泛应用。 聚酯型聚氨酯强度高、粘接力好，但由于聚酯本身的耐水解性能比聚醚差，故采用一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯，其贮存稳定期较短。 2. 异氰酸酯 制备聚氨酯乳液常用的二异氰酸酯有TDI、MDI等芳香族二异氰酸酯，以及IPDI、HDI、H12MDI等脂肪族、脂环族二异氰酸酯。由脂肪族或脂环族二异氰酸酯制成的聚氨酯，耐水解性比芳香族二异氰酸酯制成的聚氨酯好，因而水性聚氨酯产品的贮存稳定性好。国外高品质的聚酯型水性聚氨酯一般均采用脂肪族或脂环族异氰酸酯原料制成，而我国受原料品种及价格的限制，大多数仅用TDI为二异氰酸酯原料。 多亚甲基多苯基多异氰酸酯一般用于制备乙烯基聚氨酯乳液和异氰酸酯乳液。 3. 扩链剂 水性聚氨酯制备中常常使用扩链剂，其中可引入离子基团的亲水性扩链剂有多种，除了类特种扩链剂外，经常还使用1,4-丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亚乙基三胺等扩链剂。由于胺与异氰酸酯的反应活性比水高，可将二胺扩链剂混合于水中或制成酮亚胺，在乳化分散的同时进行扩链反应。
4. 水 水是水性聚氨酯胶粘剂的主要介质，为了防止自来水中的Ca2+、Mg2+等杂质对阴离子型水性聚氨酯稳定性的影响，用于制备水性聚氨酯的水一般是蒸馏水或去离子水。除了用作聚氨酯的溶剂或分散介质，水还是重要的反应性原料，合成水性聚氨酯目前以预聚体法为主，在聚氨酯预聚体分散与水的同时，水也参与扩链。由于水或二胺的扩链，实际上大多数水性聚氨酯是聚氨酯-脲乳液（分散液），聚氨酯-脲比纯聚氨酯有更大的内聚力和粘接力，脲键的耐水性比氨酯键好。 5. 亲水性扩链剂 亲水性扩链剂就是能引入亲水性基团的扩链剂。这类扩链剂是仅在水性聚氨酯制备中使用的特殊原料。这类扩链剂中常常含有羧基、磺酸基团或仲胺基，当其结合到聚氨酯分子中，使聚氨酯链段上带有能被离子化的功能性基团。 （1）羧酸型扩链剂 二羟甲基丙酸简称DMPA，全称2，2-二羟甲基丙酸，又称α，α-双羟甲基丙酸，在国内外是聚氨酯乳液常用的一种亲水性扩链剂，早在六、七十年代在德国、美国等国家就用于制备聚氨酯乳液。90年代初我国成都某厂已能小批量生产。该扩链剂为白色结晶，熔点较高，贮存稳定，因其分子量小（Mw134），较少的用量就能提供足够的羧基量。DMPA的一种制备方法是：由甲醛和丙醛合成二羟甲基丙醛，再用过氧化氢氧化成二羟甲基丙酸。 二羟基半酯半酯是醇与二元酸酐反应的产物，一般醇与酸酐的摩尔比为1：1，酸酐的一个羧基被酯化，而保留另一个羧基。用于聚氨酯乳液的半酯类扩链剂制备中，所用的醇类化合物一般为小分子三醇或低聚物三醇，例如甘油、低分子量聚醚三醇。这样就能生成含羧基的二羟基化合物。三醇的分子量一般在约100~2000之间。可用于制备半酯的酸酐有顺丁烯二酸酐（顺酐）、邻苯二甲酸酐（苯酐）、丁二酸酐、戊二酸酐等。半酯一般需自制。 羧酸型扩链剂还有氨基酸如H2N (CH2)4 CH (COOH) NH2、二氨基苯甲酸等。
综述 一、前言 中国聚氨酯合成革生产真正意义上的开始是1983年山东烟台合成革厂（即现在的烟台万华集团）从日本引进聚氨酯合成革的生产技术及设备；而PVC人造革的生产，最早可追溯至1959年的辽源市塑料厂。但是中国人造革、合成革行业真正意义上的发展是在改革开放后实现的，特别是最近十年，人造革、合成革行业进入快速发展时期，行业整体平均每年都保持15％—20％的快速增长。无论是生产线的数量还是生产量在世界范围内都处于领先地位，到目前为止中国已成为世界上人造革、合成革的生产与使用大国。中国人造革、合成革生产企业主要分布在浙江、江苏、广东、福建和山东等沿海省市，自改革开放以来，随着国外先进工艺设备的相继引进，行业技术状况、产品、档次都有较大提高，压延法、干法PU/PVC、湿法PU等合成革生产技术发展迅猛。 二、合成革行业概述 2.1合成革发展现状 目前全国共有人造革、合成革企业2000多家，上千条生产线，是塑料行业重点发展的产业，另外还有一些企业分布在化工、皮革、纺织等行业。规模以上其中有干法生产线516条，湿法线364条，200条左右压延线，还有30条超细纤维生产线（已建及在建）以及一些涂层、植绒以及只有压延线的生产厂家。去年人造革、合成革企业工业总产值总计达到232.59亿元、同比增长30.53％、占塑料制品行业6.12％；销售收入223.18亿元、同比增长32.64％、占塑料制品行业的6.61％；利税12.24亿元、同比增长17.04％、占塑料制品行业的5.30％。 2.2合成革产品的分类 合成革目前还没有统一的分类方法，根据相关行业的分类办法，合成革可以按以下几种方法分类： （1）按底基材料分类 按照规定以及国外同类产品的意义，一般可以按照革的底基层分类。即：
聚氨酯合成革工艺及原理简介 （草案） 整理：东莞伯产合成皮革有限公司 品质保证部
合成革聚氨酯工艺及原理目录 1.聚氨酯性能及生产原理简述 1.1.合成革制品的产生 1.2.生产方法 1.3.聚氨酯的发展与特性介绍 1.4.聚氨酯的结构 1.5.聚氨酯树脂的种类 1.6.聚氨酯树脂生产原材料 1.7溶剂的作用及要求 1.7.1溶剂的作用 1.7.2溶剂的要求 1.8.聚氨酯树脂的相关化学反应 2.无纺布工艺简述 2.1.无纺布（非织造布）的发展历程2.2.纤维的机械性能 2.3.纤维的物理性能 2.4.无纺布制造程序简介 2.5.合成革基布实例 2.5.1.针刺合成革基布 2.5.2水刺合成革基布 3.着色剂 3.1.着色剂的定义
3.2.着色剂的分类及对比 3.2.1染料方面 3.2.2.颜料方面 3.3.颜料的分类 3.3.1有机颜料 3.3.2无机颜料 3.4.着色剂应具备条件 3.5.颜料和染料的基本功能 3.6.作色剂的使用 4.PU合成革制程简介 4.1.湿式配合工程 4.1.1湿式配合所需的粘度要求 4.1.2D/P配合流程 4.1.3C/T配合流程 4.2.湿式生产线 4.2.1.1湿式线生产方法 4.2.1.2天然皮革的结构 4.2.1.3湿式生产线作业程序与要领4.2.2.湿式生产线各生产工序 4.2.2.1.D/P工序（图2） 4.2.2.2.凝固槽工序（图3） 4.2.2.3.C/T工序操作（图5）
4.2.2.4.水洗工序操作（图7） 4.2.2. 5.烘箱干燥卷取 4.2.2.6.湿式生产线作业工序和条件 4.3.湿式后工程 4.3.1.1.压纹 4.3.1.2.压纹机作业顺序与操作要领 4.3.1.3.压纹轮温度的调节 4.3.2.1.研磨 4.3.2.2.研磨机作业顺序与操作要领 4.3.2.3.安全注意事项 4.3.3.1处理工程 4.3.3.2.表面处理剂 4.3.3.2.处理方法的种类 4.3.3.3.表面处理作业 4.3.3.4..注意点 4.3.3. 5.处理颜色时注意点 4.4.湿式工程制品品质异常的原因及改善对策4.4.1配料产生异常的原因及改善对策 4.4.2.湿式LINE不良分析 4.4.2.1.湿式LINE产生异常的原因及改善对策4.4.2.2.颜色异色的相关措施 4.4.2.3.气泡不良的相关措施
水性聚氨酯的制备方法及应用 毕业论文 目录 摘要··········································································I Abstract·····································································I I 第一章绪论 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 国外概况 (1) 1.3 水性聚氨酯的分类 (2) 1.4 水性聚氨酯的制备方法 (2) 1.4.1 外乳化法 (2) 1.4.2 自乳化法 (2) 1.4.2.1 丙酮法 (3) 1.4.2.2 预聚体分散法 (3) 1.4.2.3 熔体分散缩合法 (3) 1.4.2.4 酮亚胺—酮连氮法 (3) 1.4.2.5 封端-NCO基团法 (4) 1.5 水性聚氨酯的改性 (4) 1.5.1 物理共混 (4) 1.5.2 化学接枝共聚 (4) 1.5.2.1 环氧树脂改性 (5) 1.5.2.2 丙烯酸酯（PA）改性 (5) 1.5.2.3 聚硅氧烷改性 (6) 1.5.2.4 蓖麻油改性 (6) 1.5.2.5 其他改性方法 (7) 1.6 制备环氧树脂—丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的物料 (7) 1.6.1 多异氰酸酯 (7) 1.6.2 多元醇 (7)
1.6.3 催化剂 (7) 1.6.4 亲水性扩链剂 (7) 1.6.5 交联剂 (8) 1.6.6 成盐剂 (8) 1.6.7 扩链剂 (8) 1.6.8 溶剂 (8) 1.6.9 水 (8) 1.6.10 改性剂 (9) 1.6.10.1 环氧树脂 (9) 1.6.10.2 乙烯基单体 (9) 1.6.11 引发剂 (9) 1.7 水性聚氨酯涂料的应用 (9) 1.8 本课题的研究意义 (10) 第二章实验部分 (11) 2.1 实验原料 (11) 2.2 实验设备、仪器及其他材料 (12) 2.3 实验装置图 (14) 2.4 环氧树脂—丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的制备 (14) 2.5 反应原理 (14) 2.5.1 水性聚氨酯的合成原理 (14) 2.5.2 环氧树脂改性原理 (16) 2.5.3 丙烯酸酯改性原理 (16) 2.5.3.1 链引发 (16) 2.5.3.2 链增长 (16) 2.5.3.3 链终止 (16) 2.5.3.4 链转移 (17) 2.6 分析测试 (17) 2.6.1 异氰酸根基团的测定 (17) 2.6.1.1 2 mol/L 二正丁胺溶液的配制 (17) 2.6.1.2 0.5 mol/L 盐酸标准溶液的配制 (17) 2.6.1.3 测定步骤 (17) 2.6.1.4 测定原理 (17) 2.6.1.5 计算公式 (17) 2.6.2 酸值的测定 (18) 2.6.2.1 测定试剂的配制 (18) 2.6.2.2 测定步骤 (18)
聚氨酯合成革简介 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
聚氨酯合成革 原材料聚氨酯皮膜除极富弹性，十分柔软，有出色的抗拉强度耐磨损性耐溶剂性和良好的透明。 分类： 干式合成革：将溶剂型聚氨酯树脂的溶液挥发得到多层薄膜加上底布而构成一种多层结构体。 湿式合成革：将水溶性溶剂（DMF）型聚氨酯树脂利用水中成膜法得到有良好的透气性，透湿性同时还具有连续多孔层的多孔结构体。 DMF：吸湿性强，在混合液中产生微小的凝胶物在涂敷时容易引起划纹现象，或出现颜色不均等。 无纺布：用于人造革。 底布纺织布：广泛用于鞋，提包袋子或衣料。在鞋用中.T/R多用 于合成革的强度面。 编制物：作为是尼龙特里科经编物多用于质量风格面。 一般较广泛的应用起绒布。（麂皮绒、粘胶布） 湿式合成革制造方法： 1．直接涂布法：经过前处理的底布或浸渍布上，涂敷湿式加工用聚氨酯树脂混合液，这是进行湿式成膜形成多孔层的方法并按要求进行再加工，此方法多用在各种湿式合成革制造上。 2．薄膜法：是一种特殊制造法，在聚氨酯薄膜上涂敷湿式加工用聚氨酯树脂混合液，通过湿式成膜法形成多孔层，随后贴合在抵不上再加工。
3．含涂加工法：在湿式加工用聚氨酯树脂混合液中浸渍底布，以所定间隙轧液后进行湿式成膜，形成多孔质，根据需要进行后加工。 湿式成膜助剂：在凝固浴的湿式成膜工艺中， DMF与水进行置换，从而获得表面平滑性，多孔层均匀性，丰满感出色的多孔层皮膜。 在湿式成膜工艺中，树脂面积约收缩10-20%，所以容易发生卷曲，为防止现象发生在工艺设计中，凝固槽的滚筒配置对底布增加均匀的张力。 事先掌握使用树脂的凝固时间，设定安全的加工速度，避免损失平滑性，产生表面波纹或凹凸现象。 在A点入水这同时进行凝固，而 凝固，则树脂的多孔层表面与滚筒不吻合，而导致花纹歪斜，损劣表面。 混合液树脂浓度 20 3 4/6 12/18 10 5 4/6 20/30 如果干燥温度高，会引起湿式多孔层热收缩造成卷曲，因此干燥温度为120℃以下，最好在80-120℃，这是获得良好湿式合成革的关键。 贝斯中DMF含量低于3%否则干燥时DMF会使湿式多孔层再次溶解，出现针孔。 合成革的原材料
水性聚氨酯的制备 实验仪器： 异佛尔酮二异氰酸酯，聚丙二醇，二羟甲基丙酸98% ，1,4-丁二醇，二正丁胺，二丁基二月桂酸锡，三乙胺，乙二胺，1-甲基-2-吡咯烷酮，丙酮，无水乙醇，甲苯，4A 分子筛，氯化钙，溴化钾，氯化钠，氢氧化钙，盐酸，溴甲基酚蓝，去离子水 实验过程： 将适量的聚丙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀加入 250m L 的四口烧瓶中，四口烧瓶带有冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗。启动搅拌器调至合适的转速（800r/min），用油浴加热至85℃恒温反应2h 左右，反应过程中加入溶剂丙酮以降低预聚物的黏度，然后降温至80℃左右，加入6~7 滴催化剂二月桂酸二丁基锡，再将事先配制好的二羟甲基丙酸和1,4-丁二醇混合均匀，加入恒压滴液漏斗中缓慢滴入烧瓶中，维持该温度反应2h，采用二正丁胺法确定异氰酸酯基的理论含量，当达到理论值时，再降温至50℃，加入适量三乙胺反应0.5h，再加入适量的去离子水，高速搅拌（1500r/min）使其乳化，乳化0.5h 后加入乙二胺进行扩链，得到水性聚氨酯乳液，对水性聚氨酯乳液进行减压蒸馏，除去乳液中含有的有机溶剂丙酮，得到不含丙酮的环保型水性聚氨酯乳液。 学长过程： 1，干燥PEG。实验室真空干燥机压力不够，所以我后来也就没干燥。理论上是要干燥的 2，PEG跟IPDI预聚反应2h,温度控制在80-90℃ R值我取2.05
3,加入DMPA（4%）降温至65℃，扩链2.5h。由于DMPA不好溶，先把DMPA用DMF 溶解再加进去 4，降温至55℃，加三乙胺100%中和，30min 5，降温至25℃加蒸馏水高速乳化30min 水的质量我按 PEG:水=1:1.8来加的。但是制得的乳液有点稠，你试试多加点水 预聚跟扩链阶段感觉体系粘稠的难以反应时加点丙酮， 这个实验工艺还有很多可以改进的地方，一起加油吧
湿法聚氨酯合成革的生产方法是将聚氨酯湿法树脂中加入DMF溶剂及其它填料、助剂制成混合液，经过真空机脱泡后，浸渍或涂覆于基布上，然后放入与溶剂(DMF)具有亲和性，而与聚氨酯树脂不亲和的水中，溶剂(DMF)被水置换，聚氨酯树脂逐渐凝固,从而形成多孔性皮膜,即微孔聚氨酯粒面层，习惯上称为贝斯(英文BASS的译音),其含意是基材(半成品革)的意思,贝斯经过干法贴面或表面经整饰后,如表面印刷、压花、磨皮等工艺后，才能成为聚氨酯合成革成品。湿法聚氨酯合成革具有良好的透气、透湿性，滑爽丰满的手感，优良的机械强度，特别是从结构上近似天然皮革，湿法合成革贝斯的生产工艺可分为单涂覆法、浸渍法和含浸涂覆法三种，所用基布有纺织布和无纺布两类。 (一)、单涂覆法聚氨酯贝斯 1、生产工艺流程基布开卷经储布架进入浸槽浸湿，再通过挤压辊将水挤出大部分，通过烫平轮 除去部分水分，同时将基布烫平，然后在涂布机上涂覆配合浆料，再进入凝固槽成皮膜，再充分水洗、烘干定型、冷却成大卷贝斯。 2、主要原料 A、聚氨酯树脂：通常为普通湿法树脂，磨皮专用，含浸专用及耐寒树脂等，树脂的模量(100%) 从2.0MPa至30.0MPa不等。根据贝斯软硬度，选用高低模量牌号树脂，单涂覆贝斯由于泡孔小、密度大，往往加入大量木质粉及其他填料，故当产品用于寒冷地区时，要充分考虑产品的耐寒性能，采用耐寒性能好的树脂。 B、木质粉：在单涂覆贝斯中使用一定量的木质粉，既能降低产品成本，又能在凝固过程中起到 骨架的作用，不同型号厂家的木质粉，其膨胀系数不同，这样便在同等其他材料相同的情况下，其粘度值均不相同，也直接影响到产品的质量及相应的成本，木质粉的细度要求一般要达到400目以上。 C、阴离子表面活性剂(C-70，C-90)：又称为快速渗透剂，具有亲水性。主要起到加快DMF与水 的交换速度，提高生产速度，同时使泡孔细密化。阴离子表面活性剂可生成球形泡孔结构，增加回弹性、透气性、透湿性。一般加入量在0.5%—2.5%之间，如加多，涂层易反卷，平滑性下降。 D、非离子表面活性剂(S-80)：具有疏水性，可推迟表面的凝固速度，因而可使内部的DMF与水 更快地交换，可生成针状的泡孔结构，加入量为1%—3%，过大生产速度受影响。 E、溶剂(DMF)：DMF用于溶解及稀释聚氨酯树脂。直接配合树脂，调整配合液的粘度，DMF 用量大时，在凝固过程中，提高凝固速度及增大泡孔结构。 F、色浆：应选用单一溶剂DMF体系之产品，通常加入量为5%—8%。 G、基布：单涂覆贝斯所用基布主要以平织布、单面起毛布为基础，其纱支含棉量的多少直接影 响到与水浸透的时间。 3、生产工艺操作要点 A、配制聚氨酯浆料： 单涂覆贝斯所要求的浆料粘度较高,一般控制在7000—9000Pa.s。配料时加料顺序更为重要。一般在容器先加入DMF，而后加入木质粉，并用搅拌机充分搅拌约10min左右，确保木质粉分散于DMF中。若先把DMF与聚氨酯混合在一起搅拌，而后加入木质粉，则会使木质粉结团，不能充分地分散于树脂溶液中，即使过滤，结团的木粉也极易堵塞过滤网，严重的无法使用，配制的浆料粘度符合要求后，将利用真空脱泡机脱泡40min，若浆料粘度偏高时，可适当延长脱泡时间，最后用60—100目过滤网过滤。 B、基布浸水处理： 基布发送，经过储布架入浸水槽，然后用挤压辊把基布中的水分挤干，经烫平轮将基布烫半干。 浸水处理的作用有两个，一是提高织物湿度，防止浆料渗入基布组织内，产生透底现象，浪费原材料。二是对脱脂性较差的基布，水槽中除清水外，还应加入1%的阴离子表面活性剂，以改善基布的亲水性，提高贝斯的外观质量。