本發(fā)明涉及皮革護理領(lǐng)域,特別涉及一種環(huán)保型硝化棉皮革光亮劑及其制備方法。
背景技術(shù):
隨著人們生活水平的提高,皮革制品由于其優(yōu)良的性能,已走進千家萬戶,其中包括沙發(fā)、皮衣、皮鞋、皮包等。在皮革使用過程中,由于各種物理的化學(xué)的原因,會造成皮革制品失去光澤等問題,因此需定期進行護理,如清潔、保養(yǎng)、上光、拋光、補色等,以此來使皮革制品恢復(fù)原貌,同時延長其使用壽命。
一般通過噴涂皮革光亮劑,來進行皮革護理。皮革光亮劑能使皮革涂飾頂層或毛革兩用的光面滑爽,革身柔軟,豐滿而富有彈性,賦予皮革絲綢感,改善皮革的防水性防油性和耐磨性能。
在環(huán)保意識逐漸深入人心的今天,皮革光亮劑的環(huán)保問題也不斷引起人們的重視。硝化棉(簡稱NC)作為皮革頂層涂飾光亮劑的成膜物,其歷史較為悠久,不會造成環(huán)境污染,有利于環(huán)保。硝化棉漆膜光亮、耐磨、耐水,在皮革頂層光亮涂飾材料中占有重要的地位。
但一方面,目前國內(nèi)的環(huán)保型硝化棉光亮劑主要依賴進口,價格較高。第二方面,由于硝化棉具有高度可燃性和爆炸性,其危險程度根據(jù)硝化程度而定,含氮量在12.5%以上的硝化棉危險性極大,遇火即燃燒。在溫度超過40℃時能加速其分解而自燃。含氮量不足12.5%的硝化棉雖然比較穩(wěn)定,但受熱或儲存日久,逐漸分解而放出酸,降低著火點,亦有自燃自爆的可能。第三方面,醇酸樹脂作為NC的增塑劑,由于沒有形成更多的相互交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)共混物,存在遷移現(xiàn)象,時間一久,會造成皮革表面發(fā)粘。第四方面,硝化棉皮革光亮劑的復(fù)配中,稀釋劑采用了乙醇和低分子量酯類,硝化纖維素乳液穩(wěn)定性不太好,局部存在分層破乳。第五方面,硝化棉光亮劑生產(chǎn)條件問題,反應(yīng)的轉(zhuǎn)速未達到預(yù)期,硝化棉光亮劑乳液的穩(wěn)定性還有少許缺陷,久置部分出現(xiàn)發(fā)黃和分層的現(xiàn)象,這些都影響使用效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本發(fā)明提供一種節(jié)能環(huán)保、價格低廉、耐熱性能好、使用效果好、有利于延長皮革使用壽命的硝化棉皮革光亮劑及其制備方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種環(huán)保型硝化棉皮革光亮劑,包括以下重量份數(shù)的各組分,硝化棉10~30份、醇酸樹脂5~20份、三聚氰胺甲醛樹脂2~20份、有機溶劑35~65份、增塑劑6~12份、助劑5~30份、蓖麻油1~10份。
對上述技術(shù)方案的進一步改進為,所述硝化棉的含氮量為12%,粘度為1~1/2s;所述醇酸樹脂為蓖麻油改性醇酸樹脂。
對上述技術(shù)方案的進一步改進為,所述有機溶劑為環(huán)己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物,其中,環(huán)己酮15~30份、乙酸丁酯10~60份、乙酸乙酯10~35份、乙醇1~10份;所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯;所述助劑為丁醇。
對上述技術(shù)方案的進一步改進為,包括以下重量份數(shù)的各組分,硝化棉15份、醇酸樹脂9份、三聚氰胺甲醛樹脂7份、環(huán)己酮22份、乙酸丁酯10份、乙酸乙酯14份、乙醇3份、鄰苯二甲酸二丁酯8份、丁醇10份、蓖麻油2份。
一種環(huán)保型硝化棉皮革光亮劑的制備方法,包括以下步驟,a、油相配制:在溶解釜中投入配方量的有機溶劑,環(huán)己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物,攪拌,使有機溶劑混合均勻,再在攪拌條件下投入配方量的硝化棉,繼續(xù)攪拌,再投入配方量的三聚氰胺甲醛樹脂,再投入配方量的起增塑劑作用的鄰苯二甲酸丁二酯,攪拌均勻后備用;b、水相配制:另取反應(yīng)器,向其內(nèi)加入配方量的起助劑功能的丁醇、蓖麻油和醇酸樹脂,在助劑作用下,通過蓖麻油對醇酸樹脂進行改性得到蓖麻油醇酸樹脂,加熱,攪拌均勻后備用;c、將步驟a中的油相緩慢加入步驟b中的水相中,高速攪拌,得到硝化棉皮革光亮劑。
對上述技術(shù)方案的進一步改進為,步驟a中,攪拌時間至少為4hr,步驟b中,加熱溫度為48~52℃,步驟c中,攪拌時間至少為3hr。
本發(fā)明的有益效果為:
1、一方面,本發(fā)明中,主要成分為硝化棉、醇酸樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂,硝化棉的功能是提高皮革表面光亮度,同時提高光亮劑的干燥速度和光亮劑涂層的硬度,使皮革可打磨、易修補;醇酸樹脂的功能是使光亮劑涂層漆膜光亮,豐滿,能提高皮革的護理效果;三聚氰胺甲醛樹脂能增加皮革的耐光耐沸水和抗電弧性,提高光亮劑的穩(wěn)定性;采用這三種主要原料制得的皮革光亮劑,各項物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,涂覆于皮革表面時能形成穩(wěn)定、光亮、豐滿的防護膜,對皮革的護理效果好。第二方面,采用有機溶劑來溶解主要成分,有機溶劑使用量小,能減小制備過程中VOC的排放量,有利于節(jié)能環(huán)保。
2、有機溶劑為環(huán)己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物,其中,環(huán)己酮15~30份、乙酸丁酯10~60份、乙酸乙酯10~35份、乙醇1~10份,在這些有機溶劑中,環(huán)己酮沸點為155℃,乙酸丁酯沸點為126.1℃,乙酸乙酯和乙醇的沸點均小于80℃,為低沸點溶劑,環(huán)己酮和乙酸丁酯為高沸點溶劑,本發(fā)明選用高沸點溶劑和低沸點溶劑復(fù)配,提高了硝化棉皮革光亮劑乳液的干燥速度和改善了成膜性,同時有助于降低生產(chǎn)成本。另一方面,乙酸乙酯能提高光亮劑涂抹時的快干速率,乙酸丁酯具有除臭功能,環(huán)己酮是含硝化纖維油料的良好溶劑,選用復(fù)配的有機溶劑,能讓硝化棉充分溶解,提高光亮劑涂層的干燥速度。
3、增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯。一方面,鄰苯二甲酸二丁酯是硝基纖維素的優(yōu)良增塑劑,凝膠化能力強,用于硝基纖維素涂料,有良好的軟化作用,能顯著提升皮革光亮劑的柔韌性。第二方面,鄰苯二甲酸二丁酯在硝化棉溶液中,發(fā)生聚合交聯(lián)反應(yīng),形成半-互穿網(wǎng)絡(luò)共混物,含—NCO端基的聚氨酯預(yù)聚體在硝化棉溶液中與硝化棉鏈上的—OH反應(yīng)形成相互交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)共混物,有效地改性了涂飾膜層的光亮程度,且相互交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)共混物,性質(zhì)穩(wěn)定,不存在遷移現(xiàn)象,不會隨著使用時間長而找出表面發(fā)粘現(xiàn)象,進一步有利于改善皮革護理效果,延長皮革使用壽命。
4、助劑為丁醇,丁醇作為醇酸樹脂的添加劑,在丁醇存在下,通過蓖麻油對醇酸樹脂進行改性,相對于未改性的醇酸樹脂,蓖麻油改性醇酸樹脂,當皮革光亮劑涂覆于皮革表面時,能提高皮革的耐熱阻燃、絕緣性,耐水性、耐候性和耐潮性,進一步有利于延長皮革使用使命、改善皮革護理效果。
5、一種環(huán)保型硝化棉皮革光亮劑的制備方法,該方法制備工藝簡單、制備成本低,制得的光亮劑乳液成膜的物理性能好、耐水性好、強韌性好、粘性好、穩(wěn)定性好,有利于改善護理效果,提高皮革的使用壽命。
6、步驟a中,攪拌時間至少為4hr,步驟b中,加熱溫度為48~52℃,步驟c中,攪拌時間至少為3hr。充分攪拌的目的是使各成分混合均勻,充分反應(yīng),提高成膜穩(wěn)定性,加熱溫度控制,便于提高溶解速度。
具體實施方式
下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1:
環(huán)保型硝化棉皮革光亮劑,包括以下重量份數(shù)的各組分,硝化棉15份、醇酸樹脂9份、三聚氰胺甲醛樹脂7份、環(huán)己酮22份、乙酸丁酯10份、乙酸乙酯14份、乙醇3份、鄰苯二甲酸二丁酯8份、丁醇10份、蓖麻油2份。
環(huán)保型硝化棉皮革光亮劑的制備方法,包括以下步驟,a、油相配制:在溶解釜中投入配方量的有機溶劑,環(huán)己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物,攪拌,使有機溶劑混合均勻,再在攪拌條件下投入配方量的硝化棉,繼續(xù)攪拌,再投入配方量的三聚氰胺甲醛樹脂,再投入配方量的起增塑劑作用的鄰苯二甲酸丁二酯,攪拌均勻后備用;b、水相配制:另取反應(yīng)器,向其內(nèi)加入配方量的起助劑功能的丁醇、蓖麻油和醇酸樹脂,在助劑作用下,通過蓖麻油對醇酸樹脂進行改性得到蓖麻油醇酸樹脂,加熱,攪拌均勻后備用;c、將步驟a中的油相緩慢加入步驟b中的水相中,高速攪拌,得到硝化棉皮革光亮劑。步驟a中,攪拌時間為4hr,步驟b中,加熱溫度為50℃,步驟c中,攪拌時間為3hr。
實施例2:
環(huán)保型硝化棉皮革光亮劑,包括以下重量份數(shù)的各組分,硝化棉15份、醇酸樹脂9份、三聚氰胺甲醛樹脂7份、環(huán)己酮22份、乙酸丁酯10份、乙酸乙酯14份、乙醇5份、鄰苯二甲酸二丁酯8份、丁醇10份。
環(huán)保型硝化棉皮革光亮劑的制備方法,包括以下步驟,a、油相配制:在溶解釜中投入配方量的有機溶劑,環(huán)己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物,攪拌,使有機溶劑混合均勻,再在攪拌條件下投入配方量的硝化棉,繼續(xù)攪拌,再投入配方量的三聚氰胺甲醛樹脂,再投入配方量的起增塑劑作用的鄰苯二甲酸丁二酯,攪拌均勻后備用;b、水相配制:另取反應(yīng)器,向其內(nèi)加入配方量的起助劑功能的丁醇,加熱,攪拌均勻后備用;c、將步驟a中的油相緩慢加入步驟b中的水相中,高速攪拌,得到硝化棉皮革光亮劑。步驟a中,攪拌時間為4hr,步驟b中,加熱溫度為50℃,步驟c中,攪拌時間為3hr。
實施例3:
環(huán)保型硝化棉皮革光亮劑,包括以下重量份數(shù)的各組分,硝化棉15份、醇酸樹脂17份、三聚氰胺甲醛樹脂7份、環(huán)己酮22份、乙酸丁酯10份、乙酸乙酯14份、乙醇3份、丁醇10份、蓖麻油2份。
環(huán)保型硝化棉皮革光亮劑的制備方法,包括以下步驟,a、油相配制:在溶解釜中投入配方量的有機溶劑,環(huán)己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯和乙醇的混合物,攪拌,使有機溶劑混合均勻,再在攪拌條件下投入配方量的硝化棉,繼續(xù)攪拌,再投入配方量的三聚氰胺甲醛樹脂,攪拌均勻后備用;b、水相配制:另取反應(yīng)器,向其內(nèi)加入配方量的起助劑功能的丁醇、蓖麻油和醇酸樹脂,在助劑作用下,通過蓖麻油對醇酸樹脂進行改性得到蓖麻油醇酸樹脂,加熱,攪拌均勻后備用;c、將步驟a中的油相緩慢加入步驟b中的水相中,高速攪拌,得到硝化棉皮革光亮劑。步驟a中,攪拌時間為4hr,步驟b中,加熱溫度為50℃,步驟c中,攪拌時間為3hr。
以上實施例中,各成分的來源及型號/規(guī)格如表1所示。
取實施例1~3中的硝化棉皮革光亮劑,涂抹于三塊現(xiàn)狀相同的皮革上,對硝化棉皮革光亮劑的外觀,及成膜特性的理化指標進行測試,測試結(jié)果如表2。
由表2可看出,實施例1的硝化棉皮革光亮劑的性質(zhì)優(yōu)于實施例2和實施例3中的硝化棉皮革光亮劑。這是由于實施例2中的硝化棉皮革光亮劑,使用的醇酸樹脂未經(jīng)蓖麻油改性,導(dǎo)致其膜脆折溫度高、膜耐熱性低、膜絕緣性低、膜吸水性低,由于實施例3中未使用鄰苯二甲酸二丁酯,導(dǎo)致膜柔韌性差、化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,具體為膜抗張強度低、膜斷裂伸縮率低、膜耐熱性低、膜光亮度低、膜柔韌性低。
一方面,本發(fā)明中,使用經(jīng)蓖麻油改性的醇酸樹脂,能提高皮革的耐熱阻燃、絕緣性,耐水性、耐候性和耐潮性,有利于延長皮革使用使命、改善皮革護理效果。
第二方面,本發(fā)明中增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯,相對于其他增塑劑,鄰苯二甲酸二丁酯在硝化棉溶液中,發(fā)生聚合交聯(lián)反應(yīng),形成半-互穿網(wǎng)絡(luò)共混物,含-NCO端基的聚氨酯預(yù)聚體在硝化棉溶液中與硝化棉鏈上的-OH反應(yīng)形成相互交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)共混物氨基甲酸酯鍵,具體反應(yīng)如下:
(1)聚氨酯預(yù)聚體的形成:
(2)氨基甲酸酯鍵的形成:
由于光亮劑中的氨基甲酸酯鍵相互交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò),顯著改善了光亮劑的成膜穩(wěn)定性,從而提高了膜抗張強度、膜斷裂伸縮率、膜耐熱性、膜光亮度、膜柔韌性,進一步有利于提高護理能力,延長皮革使用壽命。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思1的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。