專利名稱：一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革的方法，屬于合成革制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國是世界合成革生產(chǎn)和消費(fèi)大國。2010年，全國共有合成革企業(yè)沈00多家，規(guī)模以上企業(yè)316家，合成革生產(chǎn)線1575條，產(chǎn)量53億平米，行業(yè)總產(chǎn)值1043億元，占到了世界總產(chǎn)量的73%。根據(jù)國家統(tǒng)計局對規(guī)模以上316家企業(yè)產(chǎn)量統(tǒng)計，2010年我國合成革總體產(chǎn)量218. 9萬噸，合39億平米，比我國⑶P增長率高出幾乎一倍，顯示我國合成革產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)勁增長。我國人造革、合成革工業(yè)始于70年代末，當(dāng)時全套引進(jìn)日本和臺灣等地技術(shù)，雖然經(jīng)過近30年的發(fā)展，很多技術(shù)如DMF回收技術(shù)、廢水回用技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)等已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但是人造革、合成革的制造工藝和材料仍然沿襲傳統(tǒng)的工藝和材料(溶劑型材料)，材料中機(jī)溶劑的揮發(fā)是環(huán)境污染的主要染頭。通常干法工藝過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣有DMF、甲苯、乙酸酯、環(huán)己酮和丁酮等；濕法工藝過程中的有機(jī)溶劑廢氣主要為DMF ’人造革生產(chǎn)線上的廢氣污染物主要為DOP廢氣、甲苯、乙酸酯和丁酮等。根據(jù)測算，每1條PU 革生產(chǎn)線，每年排放DMF 10. 2噸，每年排放甲苯50. 8噸，每年排放丁酮50. 80噸，每條復(fù)合改性PVC生產(chǎn)線的DOP排放量為1. 32噸/年，甲苯、丁酮、乙酸酯類溶劑5噸/年。因此，人造革、合成革行業(yè)長期面臨著環(huán)境治理成本高、資源浪費(fèi)嚴(yán)重、環(huán)境污染的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)， 如何開發(fā)無溶劑合成革制造技術(shù)，是維系合成革產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。另外，隨著世界各國環(huán)保法規(guī)的實(shí)施，歐盟、美國等發(fā)達(dá)國家對皮革的生態(tài)性提出了更高要求。生態(tài)合成革的理念包括以下四個方面一是在生產(chǎn)制造過程中不給環(huán)境帶來污染，二是將其加工成革制品過程中無害；三是使用過程中對人體無害，對環(huán)境不產(chǎn)生污染；四是可生物降解，且降解產(chǎn)物不會對環(huán)境造成新的污染。相應(yīng)地，歐盟國家制定了嚴(yán)格的生態(tài)皮革/合成革標(biāo)準(zhǔn)，特別是對汽車內(nèi)飾革，對其霧化值和揮發(fā)性有機(jī)物含量(VOC)做出了嚴(yán)格要求。霧化值是汽車坐墊革的一個重要技術(shù)指標(biāo)，目前歐盟的進(jìn)口限令是< Img/ Kg(革)VOC含量幾乎適合所有革類品種，目前歐盟的進(jìn)口限令是VOC ( lmg/Kg (革)。我國是汽車制造和出口大國，2009年我國汽車產(chǎn)量在世界排名上升到第1位， 全年累計生產(chǎn)汽車1379. 10萬輛(同比增加48. 3 % )；銷售汽車1364. 48萬輛，同比增長 46. 2%。因此，如何開發(fā)無溶劑汽車內(nèi)飾革制造技術(shù)，對提高我國汽車產(chǎn)業(yè)在國際市場上的競爭地位至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供了基于原位聚合法制備不含溶劑的
4汽車內(nèi)飾革方法，其特點(diǎn)是將相對分子質(zhì)量適中的聚醚或聚酯多元醇在低溫下加熱熔融， 然后加入計量的二異氰酸酯、小分子二元醇或二元胺擴(kuò)鏈劑、催化劑、發(fā)泡劑等混合均勻， 然后將混合液均勻涂覆與經(jīng)預(yù)處理的革基布上，送入烘箱中熟化，上述組分在熟化過程中發(fā)生原位聚合(in-situ)反應(yīng)形成皮革面層，經(jīng)發(fā)泡后可獲得不含任何有機(jī)溶劑、高物高， 強(qiáng)度高、耐磨、耐刮的汽車內(nèi)飾革。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)，其中所述的原料份數(shù)除特別說明外，均為重
量份數(shù)。一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革方法的實(shí)施包括以下步驟(1)基布預(yù)處理將基布經(jīng)傳統(tǒng)的拼接、牽引、拉伸和刷毛等預(yù)處理后，再噴一層陽離子水基聚氨酯，噴涂量20-40g/m2，熟化后采用壓光錕進(jìn)行壓光處理，備用；(2)聚氨酯漿料的制備(重量份)相對分子質(zhì)量2000-4000的聚醚或聚酯多元醇100份加入帶加熱、控溫和分散裝置的密封分散釜中，在45°C左右加熱熔融，然后加入計量的液體狀二異氰酸酯20-40份、液體狀小分子二元醇或二元胺擴(kuò)鏈劑5-10份，含氟助劑3-5份、催化劑0. 2-0. 5份、發(fā)泡劑分 3-5份、色粉10-20份、溶解，混合均勻，備用；⑶涂層采用直涂方法，將聚氨酯漿料涂刮經(jīng)預(yù)處理的基布上，涂層厚度控制0. 2-0. 3mm, 然后放入烘箱中熟化，烘箱溫度區(qū)間和熟化時間分別設(shè)置為90°C 110°C，90-120s; 120°C 130°C，60-90s，得半成品；(4)發(fā)泡將上述半成品放入烘箱發(fā)泡，溫度區(qū)間分為三段，前段180°C 185°C，中段 190°C 195°C，后段200°C 210°C，發(fā)泡時間為120 150s。(5)表面處理(表處)發(fā)泡后的半成品視色澤、光亮度的需要，采用三版表處機(jī)進(jìn)行色澤、光亮度調(diào)整， 所使用的材料為水性表處劑，上漿量控制在20-40g/m2，熟化溫度和時間分別為140-150°C， 60-90s，表處后的革坯經(jīng)常規(guī)壓花(紋)、量尺后即得成品。
所制備的汽車內(nèi)飾不含任何有機(jī)溶劑，具有耐磨、耐刮、耐油污，具有可水洗(擦)性?；碱A(yù)處理用的水基陽離子聚氨酯為彈性模量低于IOMI^a的脂肪族和/或芳香族聚氨酯中的至少一種。相對分子質(zhì)量2000-4000的聚醚二元醇為聚丙二醇、聚乙二醇、聚四氫呋喃二醇和/或聚酯二元醇為聚碳酸酯二元醇、聚己內(nèi)酯二元醇、聚己二酸酯二元醇中的至少一種。液體二異氰酸酯為TDI (甲苯二異氰酸酯)、MDI (對位和鄰位各占50 %的二苯甲烷二異氰酸酯)、H12MDI (氫化MDI)、IPDI (異氟爾酮二異氰酸酯)和/或HDI (六亞甲基二異氰酸酯)中的至少一種。液態(tài)小分子二元醇或二元胺擴(kuò)鏈劑為乙二醇、1，4_ 丁二醇、乙二胺和/或二乙烯
三胺中的至少一種。含氟助劑為含氟的表面活性劑、C8_12氟醇和/或含氟的硅氧烷中的至少一種。
含催化劑為月桂酸二丁基錫和/或辛酸亞錫中的至少一種。水性表處劑為彈性模量在50 70MPa的脂肪族和/或芳香族聚氨酯增光光油和 /或消光光油中的至少一種。發(fā)泡劑、色粉等同常規(guī)工藝。本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明提供的技術(shù)集合成、成型、熟化于一體，工序簡短，節(jié)省能耗，大幅度提高了生產(chǎn)效率；2、采用原位聚合技術(shù)就地生產(chǎn)皮革涂層，從源頭消除有機(jī)溶劑造成的環(huán)境污染， 節(jié)省大量有機(jī)溶劑資源，顯著改善勞動者就業(yè)環(huán)境，有利于行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。3、所制備的汽車內(nèi)飾不含任何有機(jī)溶劑，滿足了歐盟生態(tài)合成革要求，同時還具有耐磨、耐刮、耐油污(具有可水洗(擦)性，提高了合成革產(chǎn)品等級和國際市場競爭力。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。有必要在此指出的是本實(shí)施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。另外，還值得說明的是，以下各實(shí)施例所用份數(shù)均為重量份。實(shí)施例1(1)基布預(yù)處理將基布經(jīng)傳統(tǒng)的拼接、牽引、拉伸和刷毛等預(yù)處理后，再噴一層彈性模量IOMPa陽離子水基聚氨酯，噴涂量20g/m2，80-100°C熟化后采用壓光餛進(jìn)行壓光處理，備用；(2)聚氨酯漿料的制備(重量份)相對分子質(zhì)量2000聚丙二醇50kg、聚己二酸丁二醇酯二元醇50kg加入帶加熱、 控溫和分散裝置的密封分散釜中，在45°C下加熱熔化，然后加入甲苯二異氰酸酯20. 0份、 二乙烯三胺5. 0kg，含氟辛醇5. 0kg、催化劑月桂酸二丁基錫0. ^ig、發(fā)泡劑分3. 0kg、色粉 10. 0kg、溶解，混合均勻，備用；(3)涂層采用直涂方法，將聚氨酯漿料涂刮經(jīng)預(yù)處理的基布上，涂層厚度控制0. 2mm,然后放入烘箱中熟化，烘箱溫度區(qū)間和熟化時間分別設(shè)置為100°C，90s ；130°C，60s，得半成品；(4)發(fā)泡將上述半成品放入烘箱發(fā)泡，溫度區(qū)間分為三段，前段180°C 185°C，中段 190°C 195°C，后段200°C 210°C，發(fā)泡時間為120s。(5)表面處理使用彈性模量50MPa水性消光型脂肪族聚氨酯表處劑進(jìn)行表面光澤調(diào)節(jié)處理，上漿量控制在20g/m2，熟化溫度和時間分別為140-150°C，60s，表處后的革坯經(jīng)常規(guī)壓花后即得成品。實(shí)施例2(1)基布預(yù)處理將基布經(jīng)傳統(tǒng)的拼接、牽引、拉伸和刷毛等預(yù)處理后，再噴一層彈性模量SMPa陽離子水基聚氨酯，噴涂量25g/m2，100°C熟化后采用壓光餛進(jìn)行壓光處理，備用；(2)聚氨酯漿料的制備(重量份)相對分子質(zhì)量2000聚丙二醇、聚己二酸乙二醇酯二元醇各50kg加入帶加熱、控溫和分散裝置的密封分散釜中，在45士 1 °C加熱熔化，然后加入液態(tài)MDI (鄰位和對位各占 50%的二苯甲烷二異氰酸酯)33. 0份、丁二醇2. Okg 二乙烯三胺6. Okg,含氟十二醇5. 0kg、 催化劑辛酸亞錫0. ^ig、發(fā)泡劑分3. 0kg、色粉15. 0kg、溶解，混合均勻，備用；(3)涂層采用直涂方法，將聚氨酯漿料涂刮經(jīng)預(yù)處理的基布上，涂層厚度控制0. 25mm，然后放入烘箱中熟化，烘箱溫度區(qū)間和熟化時間分別設(shè)置為90°C，120s ；120°C，90s，得半成品；(4)發(fā)泡將上述半成品放入烘箱發(fā)泡，溫度區(qū)間分為三段，前段180°C 185 °C，中段 190°C 195°C，后段200°C 210°C，發(fā)泡時間為120s。(5)表面處理(表處)使用彈性模量60MPa水性消光型芳香族聚氨酯表處劑進(jìn)行表面光澤調(diào)節(jié)處理，上漿量控制在30g/m2，熟化溫度和時間分別為150°C，60s，表處后的革坯經(jīng)常規(guī)壓花后即得成
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BFI ο實(shí)施例3(1)基布預(yù)處理將基布經(jīng)傳統(tǒng)的拼接、牽引、拉伸和刷毛等預(yù)處理后，再噴一層彈性模量5MPa陽離子水基聚氨酯，噴涂量30g/m2，100°C熟化后采用壓光錕進(jìn)行壓光處理，備用；(2)聚氨酯漿料的制備(重量份)相對分子質(zhì)量3000聚四氫呋喃二醇40kg、相對分子質(zhì)量4000聚聚己內(nèi)酯二元醇60kg加入帶加熱、控溫和分散裝置的密封分散釜中，在45士 1°C加熱熔化，然后加入 H12MDI (氫化MDI)四.5份、二乙稀三胺10. 0kg，含氟硅氧烷醇5. 0kg、催化劑月桂酸二丁基錫0. 5kg、發(fā)泡劑分3. 5kg、色粉20. Okg溶解，混合均勻，備用；(3)涂層采用直涂方法，將聚氨酯漿料涂刮經(jīng)預(yù)處理的基布上，涂層厚度控制0. 25mm,然后放入烘箱中熟化，烘箱溫度區(qū)間和熟化時間分別設(shè)置為110°c，100s ； 130°C，90s，得半成
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BFI ；(4)發(fā)泡將上述半成品放入烘箱發(fā)泡，溫度區(qū)間分為三段，前段180°C 185°C，中段 190°C 195°C，后段205°C 210°C，發(fā)泡時間為120s。(5)表面處理(表處)使用彈性模量60MPa水性半光型型聚氨酯表處劑進(jìn)行表面光澤調(diào)節(jié)處理，上漿量控制在30g/m2，熟化溫度和時間分別為150°C，60s，表處后的革坯經(jīng)常規(guī)壓花后即得成品。實(shí)施例4(1)基布預(yù)處理將基布經(jīng)傳統(tǒng)的拼接、牽引、拉伸和刷毛等預(yù)處理后，再噴一層彈性模量IOMPa陽離子水基聚氨酯，噴涂量40g/m2，100°C熟化后采用壓光錕進(jìn)行壓光處理，備用；
(2)聚氨酯漿料的制備(重量份)相對分子質(zhì)量4000聚碳酸酯二醇IOOkg加入帶加熱、控溫和分散裝置的密封分散釜中，在45士 1°C加熱熔化，然后加入IPDI(異氟爾酮二異氰酸酯)3^g、HDI(六亞甲基二異氰酸酯)8kg,乙二醇7. Okg,乙二胺2. Okg含氟表面活性劑4. ^g、催化劑辛酸亞錫0. 45kg、 發(fā)泡劑分5. 0kg、色粉20. Okg溶解，混合均勻，備用；(3)涂層采用直涂方法，將聚氨酯漿料涂刮經(jīng)預(yù)處理的基布上，涂層厚度控制0. 3mm,然后放入烘箱中熟化，烘箱溫度區(qū)間和熟化時間分別設(shè)置為110°C，120s ；130°C，90s，得半成
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BFI ；(4)發(fā)泡將上述半成品放入烘箱發(fā)泡，溫度區(qū)間分為三段，前段180°C 185°C，中段 190°C 195°C，后段205°C 210°C，發(fā)泡時間為140s。(5)表面處理(表處)使用彈性模量70MPa水性亮光型脂肪族聚氨酯表處劑進(jìn)行表面光澤調(diào)節(jié)處理，上漿量控制在25g/m2，熟化溫度和時間分別為130°C，60s，表處后的革坯經(jīng)常規(guī)壓花后即得成
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BFI ο實(shí)施例5(1)基布預(yù)處理將基布經(jīng)傳統(tǒng)的拼接、牽引、拉伸和刷毛等預(yù)處理后，再噴一層彈性模量7MPa陽離子水基聚氨酯，噴涂量30g/m2，90-100°C熟化后采用壓光錕進(jìn)行壓光處理，備用；(2)聚氨酯漿料的制備(重量份)相對分子質(zhì)量2000聚乙二醇二醇30kg、相對分子質(zhì)量3000聚碳酸酯二醇70kg加入帶加熱、控溫和分散裝置的密封分散釜中，在45士 1°C加熱熔化，然后加入TDI (甲苯二異氰酸酯)14. 2kg、H12MDI (氫化MDI) 16. Okgkg,乙二胺3. Okg, 丁二醇2. Okg含氟表面活性劑 2. 0kg、催化劑辛酸亞錫0. ^cg、月桂酸二丁基錫0. ^ig、發(fā)泡劑5. 0kg、色粉16. Okg溶解，混合均勻，備用；(3)涂層采用直涂方法，將聚氨酯漿料涂刮經(jīng)預(yù)處理的基布上，涂層厚度控制0. 3mm,然后放入烘箱中熟化，烘箱溫度區(qū)間和熟化時間分別設(shè)置為110°c，110s ；130°C，80s，得半成
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BFI ；(4)發(fā)泡將上述半成品放入烘箱發(fā)泡，溫度區(qū)間分為三段，前段180°C 185°C，中段 190°C 195°C，后段205°C 210°C，發(fā)泡時間為140s。(5)表面處理(表處)使用彈性模量70MPa水性亮光型脂肪族聚氨酯表處劑進(jìn)行表面光澤調(diào)節(jié)處理，上漿量控制在25g/m2，熟化溫度和時間分別為130°C，60s，表處后的革坯經(jīng)常規(guī)壓花后即得成
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ΡΠ O
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權(quán)利要求
1.一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革方法，其特征在于該方法的實(shí)施包括以下步驟(1)基布預(yù)處理將基布經(jīng)傳統(tǒng)的拼接、牽引、拉伸和刷毛等預(yù)處理后，再噴一層陽離子水基聚氨酯，噴涂量20-40g/m2，干燥后采用壓光錕進(jìn)行壓光處理，備用；(2)聚氨酯漿料的制備(重量份)相對分子質(zhì)量2000-4000的聚醚或聚酯多元醇100份加入帶加熱、控溫和分散裝置的密封分散釜中，在45°C左右加熱熔融，然后加入計量液體狀的二異氰酸酯20-40份、液體狀小分子二元醇或二元胺擴(kuò)鏈劑5-10份，含氟助劑2-5份、催化劑0. 2-0. 5份、發(fā)泡劑分3_5 份、色粉10-20份、溶解，混合均勻，備用；(3)涂層采用直涂方法，將聚氨酯漿料涂刮經(jīng)預(yù)處理的基布上，涂層厚度控制0. 2-0. 3m,然后放入烘箱中熟化，烘箱溫度區(qū)間和熟化時間分別設(shè)置為90°C 110°C，90-130s ；120°C 130°C，60-90s，得半成品；(4)發(fā)泡將上述半成品放入烘箱發(fā)泡，溫度區(qū)間分為三段，前段180°C 185°C，中段190°C 195°C，后段200°C 210°C，發(fā)泡時間為120 150s。(5)表面處理(表處)發(fā)泡后的半成品視色澤、光亮度的需要，采用三版表處機(jī)進(jìn)行色澤、光亮度調(diào)整，所使用的材料為水性表處劑，上漿量控制在20-40g/m2，干燥溫度和時間分別為140-150°C， 60-90s，表處后的革坯經(jīng)常規(guī)壓花(紋)、量尺后即得成品。
2.如權(quán)利要求1所述一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革方法，其特征在于所制備的汽車內(nèi)飾革其涂層是采用原位(in-situ)聚合法制備聚的，不含任何有機(jī)溶劑，涂層具有耐磨、耐刮、耐油污，具有可水洗(擦)性。
3.如權(quán)利要求1所述一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革方法，其特征在于基布預(yù)處理用的水基陽離子聚氨酯為彈性模量低于IOMPa的脂肪族和/或芳香族聚氨酯中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1所述一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革方法，其特征在于相對分子質(zhì)量2000-4000的聚醚二元醇為聚丙二醇、聚乙二醇、聚四氫呋喃二醇和/或聚酯二元醇為聚碳酸酯二元醇、聚己內(nèi)酯二元醇、聚己二酸酯二元醇中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革方法，其特征在于液體二異氰酸酯為TDI (甲苯二異氰酸酯)、MDI (對位和鄰位各占50%的二苯甲烷二異氰酸酯)、H12MDI (氫化MDI)、IPDI (異氟爾酮二異氰酸酯)和/或HDI (六亞甲基二異氰酸酯)中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革方法，其特征在于液態(tài)小分子二元醇或二元胺擴(kuò)鏈劑為乙二醇、1，4_ 丁二醇、乙二胺、和/或二乙烯三胺中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1所述一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革方法，其特征在于含氟助劑為含氟的表面活性劑、C8_12氟醇和/或含氟的硅氧烷中的至少一種。
8.如權(quán)利要求1所述一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革方法，其特征在于含催化劑為月桂酸二丁基錫和/或辛酸亞錫中的至少一種。
9.如權(quán)利要求1所述一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革方法，其特征在于水性表處劑為彈性模量在50 70MPa的脂肪族和/或芳香族聚氨酯增光型、半光型和/ 或消光型中的至少一種。
10.如權(quán)利要求1所述一種基于原位聚合法制備不含溶劑的汽車內(nèi)飾革方法，其特征在于含發(fā)泡劑、色粉等同常規(guī)工藝。
全文摘要
本發(fā)明將相對分子質(zhì)量適中的聚醚或聚酯多元醇在低溫下加熱熔融，然后加入計量的液態(tài)二異氰酸酯、液態(tài)小分子二元醇或二元胺擴(kuò)鏈劑、含氟助劑、催化劑、發(fā)泡劑、色粉等混合均勻，然后將混合液均勻涂覆與經(jīng)預(yù)處理的革基布上，送入烘箱中熟化，上述組分在熟化過程中發(fā)生原位聚合(in-situ)反應(yīng)形成皮革面層，經(jīng)發(fā)泡后可獲得不含任何有機(jī)溶劑、物性高，強(qiáng)度高、耐磨、耐刮、耐油污的汽車內(nèi)飾革。
文檔編號B32B27/12GK102409553SQ201110274
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者劉以東, 徐廣梅, 范浩軍, 陳意 申請人:東臺市富安合成材料有限公司