[发明专利]一种吸附性环保型水性聚氨酯基材及其的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及基材领域，尤其涉及一种环保型仿革水性聚氨酯基材的生产方法。

背景技术

国内市场上的内墙装饰材料种类繁多，其中采用粘贴工艺施工的壁纸壁布因装饰性强、施工方便逐渐取代涂料成为人们的首选，但普通壁纸因采用无纺纸为基材，表面仅涂布一层 PVC 材料，时间长了易翘边发霉、开裂脱胶，普通壁布则因采用织物做面料，容易变形和污损，使用寿命短，不适用于酒店等人流量大的地方。因而急需一种环保的寿命长，隔音效果好，外观精美的基材。

聚氨酯合成革具有光泽柔和、自然，手感柔软，真皮感强的外观，具有与基材粘接性能优异、抗磨损、耐挠曲、抗老化、抗霉菌性好等优异的机械性能，同时还具备耐寒性好、透气、可洗涤、加工方便、价格优廉等优点，是天然基材的最为理想的替代品，广泛应用于服装、制鞋、箱包、家具、体育等行业。

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，浸渍或涂覆于基材上，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。

典型的合成革湿法工艺包括：向油性聚氨酯树脂的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液添中加助剂，制成浆料，将浆料浸渍或涂覆于基材上，然后经过25%的DMF水溶液进行洗涤固化，再经过热水洗涤，然后通过烘箱进行干燥处理，从而形成具有多孔结构的、有弹性和肌肤感的产品—贝斯。其原理为：油性聚氨酯树脂浆料中含有大量DMF，DMF具有极强的亲水性，使浆料中的DMF在湿态下被水置换，从而使油性聚氨酯树脂预固化；内含水的预固化的贝斯干燥后形成具有多孔结构的、有弹性和肌肤感的贝斯产品。

目前，就合成革技术的发展情况来看，阻碍合成革工业快速发展的主要技术瓶颈问题有两个：其一，溶剂型生产系统产生的环境污染问题，粗略计算，我国传统合成革行业每年对溶剂型树脂的需求量为200多万吨，这就意味着每年大约有150万吨的有毒害物质挥发排放到空气中，如此巨大的废气排放量，在制造过程中严重污染环境并且对现场操作人员的身体健康造成威胁，特别是对合成革厂周边地区产生严重影响。其二，由于采用溶剂型的生产系统，合成革制品中会有溶剂的残留，特别是溶剂二甲基甲酰胺(DMF)的残留会超标，难以满足生态合成革的要求。

在当前国家要求节能减排的大环境下，开发溶剂型聚氨酯的替代品已是大势所趋。水性聚氨酯以水为溶剂，无毒无危害，不产生废水、废气，不污染环境，是溶剂型聚氨酯的理想替代材料，是实现人造革行业生态健康化生产的需要。

本专利发明人管宁章申请的中国发明专利（申请号CN200610053939.X，申请日2006.10.24）公开了种环保型合成革用聚氨酯组合物及由其制备的合成革和该合成革的制备方法。按重量百分比计包括以下的成份：聚氨酯树脂35％～60％、炭粉10％～35％、凝固剂0.8％～3％、NN－二甲基甲酰胺1％～10％和丙酮15％～35％。另外还可以添加1％～12％的功能纳米材料。该专利用炭粉代替木质素，在配料炉搅拌中可以吸收配料中的有害物质和气体，有利于环保和工人的健康。同时，将炭粉与合成基材结合在一起，使炭的本质功能在合成革中得到充分的发挥。该方法属于油性生产工艺，在生产过程中采用了N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂，无可避免在合成革中还带入了微量的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）。

《南昌大学》2011年硕士论文《水性聚氨酯酸浴凝聚成膜的探究》论文公开了采用乙酸发泡水性聚氨酯乳液制备合成革，但还文献也公开了WPU酸浴破乳法表面和截面都有很多的微孔结构，其中未加木质粉相对于添加了木质粉的其微孔结构更丰富，但无论哪一种，与溶剂型PU湿法相比较，微孔结构还相差比较明显，因此，WPU酸浴破乳法从理论到实践都需要做进一步研究。

竹醋液是用竹材烧炭的过程中，收集竹材在高温分解中产生的气体，并将这种气体在常温下冷却得到的液体物质。竹醋液含有近300种天然高分子有机化合物，有有机酸类、醇类、酮类、醛类、酯类及微量的碱性成分等。自古以来，竹醋液的除臭作用就十分著名，经常用于卫生间的除臭，如今则在家畜的饲料中混以竹醋液，减少排泄物的异味。

发明内容