[发明专利]一种合成革用中空二氧化硅/水性聚氨酯复合浆料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合浆料的制备方法，特别涉及一种合成革用中空二氧化硅/水性聚氨酯复合浆料的制备方法。

技术背景

合成革因其物理机械性能优良，具有耐磨、耐老化、耐寒等优点，成为代替天然皮革较为理想的仿真材料。但合成革表面所施加的聚氨酯涂层比较致密，导致其透气性、透水汽性差，使产品的卫生性能受到极大影响。为了改善合成革的卫生性能，提高聚氨酯涂层的透水汽性能，国内外研究者开展了大量的研究工作。总体来说，主要集中在两个方面：一是提高聚氨酯分子链中软段的比例；二是在聚氨酯中引入亲水性物质（如胶原纤维、环糊精等）。（Talakesh M M,Sadeghi M,Chenar M P,et al.Gas separation properties of poly (ethylene glycol)/poly(tetramethylene glycol)based polyurethane membranes[J].Journal of Membrane Science,2012,415:469-477.Levine F,Escarsega J,La Scala J.Effect of isocyanate to hydroxyl index on the properties of clear polyurethane films[J].Progress in Organic Coatings,2012,74(3):572-581.马兴元,吕凌云,蒋坤,等.胶原纤维/聚氨酯湿法凝固复合膜的微观结构与性能研究[J].皮革科学与工程,2011,4:005.）。上述研究虽然可以提高水汽分子的传递速率，改善涂层的透水汽性，但是涂层的耐水性和力学性能却会受到负面影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成革用中空二氧化硅/水性聚氨酯复合浆料的制备方法，该方法工艺简单，易于操作，制备的中空二氧化硅/水性聚氨酯复合浆料成膜后不仅具有良好的透水汽性能，而且具有优异的耐水性和力学性能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

1）中空二氧化硅纳米粒子的制备：

将阳离子型表面活性剂加入到由乙醇和水混合而成的混合液A中，搅拌均匀后加入硅源和浓氨水，室温下反应0.5h～6h，反应结束后经离心、洗涤，然后干燥，即得中空二氧化硅纳米粒子；其中，所加入的混合液A中乙醇和水的体积比为（3～7）:10；每0.06g～0.10g的阳离子型表面活性剂需要加入0.3mL～0.7mL硅源和0.4mL～0.6mL的浓氨水；

2）中空二氧化硅/水性聚氨酯复合浆料的制备：

将中空二氧化硅纳米粒子加入由乙醇和水混合而成的混合液B中，超声分散均匀，得到中空二氧化硅纳米粒子悬浊液；将中空二氧化硅纳米粒子悬浊液加入到固含量为30％的水性聚氨酯中，然后在75℃下搅拌均匀，即得中空二氧化硅/水性聚氨酯复合浆料；其中，所加入的混合液B中乙醇和水的体积比为2:1；中空二氧化硅纳米粒子占水性聚氨酯质量的0.5%～2％。

所述的步骤1）中阳离子型表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵（DTAC）、十四烷基三甲基氯化铵（TTAC）、十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）、十八烷基三甲基氯化铵（OTAC）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）中的一种或多种任意比例的混合物。

所述的步骤1）中每45mL混合液A中加入0.06g～0.10g的阳离子型表面活性剂。

所述的步骤1）中的硅源为正硅酸乙酯（TEOS）、四甲氧基硅烷（TMOS）、3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）、乙烯基三乙氧基硅烷（A-151）中的一种或多种任意比例的混合物。

所述的步骤1）中的干燥是在烘箱中进行的，干燥温度为60℃。

所述的步骤2）中每15mL的混合液B中加入0.15g～0.6g的中空二氧化硅纳米粒子。

所述的步骤2）中的搅拌速度为350rpm。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：