[发明专利]一种基于UV固化的无溶剂聚氨酯-有机硅合成革及其制造方法

说明书

本发明公开了一种基于UV固化的无溶剂聚氨酯‑有机硅合成革及其制造方法，其特征在于将含有光敏基团的无溶剂聚氨酯和光敏性聚硅氧烷混合浆料直接注射涂覆于合成革基材上，经紫外光固化，获得半成品；再经真空吸纹赋予合成革表面纹路，获得环境友好型聚氨酯‑有机硅合成革。本发明采用UV固化技术，一方面，可从源头消除有机溶剂，具有生产效率高、能耗低、环境友好等特点；另一方面，通过化学键合，可实现聚氨酯、有机硅二者性能上的优势互补，赋予合成革更为优异的使用性能，降低有机硅合成革的成本，提升合成革的品质、生态等级和国际市场竞争力。

技术领域

本发明涉及一种基于UV固化的无溶剂聚氨酯-有机硅合成革及其制造方法，属于合成革制造领域。

背景技术

我国是合成革的生产和消费大国。据统计，2017年我国人造革、合成革年产量约为368万吨，占世界总产量的70 %以上。

近年来，随着人们生活水平的日益提高，消费者对于高品质、高环保生态合成革的需求量呈持续上涨的趋势。与此同时，除传统的鞋面革、箱包革、服装革外，飞机、高铁、游艇、汽车等高端领域的用革需求量增大，市场强烈呼唤高品质生态合成革以满足这些高端领域对环保、安全性的苛刻要求。

然而，目前国内合成革的制造主要采用溶剂型聚氨酯，包括溶剂型表面处理剂、溶剂型面层、发泡层树脂和溶剂型粘接胶，其年需求量达200万吨以上，有机溶剂的年需求量340万吨以上，生产过程中有毒溶剂如二甲基甲酰胺、甲苯、丁酮等的无序排放高达100-150万吨/年，严重危害劳动者的身心健康，同时造成严重的环境污染和资源浪费；另外，产品中VOCs残留高达1000 mg/kg以上，无法满足高端领域的高物性、生态性需求。

UV固化工艺是光化学反应的前沿应用，通过一定强度的紫外光照射，能瞬间固化油墨、涂层、胶粘剂等。随着科技的发展，UV固化所涉及的领域也更加广泛，已被大量应用于汽车、电子、通讯、玻璃及塑料等制品的制造上。近年来，随着UV固化技术的日益成熟及其自身优势，已逐渐被应用于合成革制造领域。中国专利CN105220519B公开了一种基于UV固化技术的无溶剂合成革的制造方法，该方法将含有光敏基团的无溶剂聚氨酯浆料涂覆于经预处理的基布上，经紫外光固化获得半成品；再以水性聚氨酯作为面层树脂，通过干法贴面，获得了一种环境友好型聚氨酯合成革产品。中国专利CN107675516B描述了一种有机聚硅氧烷合成革及其制备方法。该方法通过紫外光固化形成聚硅氧烷面层，再与硅胶粘接层通过光敏基团进一步光固化粘接或者通过加成反应粘接而制得成品。透明或半透明的光敏性聚硅氧烷面层涂层赋予合成革爽滑性及防尘性等。

其中，有机硅合成革涂层具有耐高低温、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，但因其具有表面张力小、表面能低的特点，通常存在再涂性差，与基布粘接牢度差的问题；另外，有机硅材料成膜强度较低(≤5 MPa)，延伸率较小(≤400 %)，且价格昂贵。而聚氨酯合成革涂层具有优异的力学性能及基布粘接力，却往往存在耐寒性、耐磨性以及疏水防污性方面的不足。因此，利用聚氨酯来改性有机硅树脂制造合成革，可实现聚氨酯和有机硅材料性能的优势互补，为高品质生态合成革的开发提供了新的思路。然而，有关UV固化技术在无溶剂聚氨酯改性有机硅合成革制造领域中的应用仍鲜有报道。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足而提供一种基于UV固化的无溶剂聚氨酯-有机硅合成革及其制造方法。本发明在UV固化技术的基础上，将光敏型聚硅氧烷与光敏型聚氨酯共价结合，有效地综合了聚氨酯所具备的优异的机械强度、基布粘接力等性能以及有机硅所能赋予的突出的耐寒、耐磨、耐候、疏水防污等性能，为高品质、高物性生态合成革的开发提供了新的思路。

本发明提供的一种基于UV固化的无溶剂聚氨酯-有机硅合成革及其制造方法，其特征在于包括以下步骤，所用物料的份数均为重量份数：

（1）可UV固化的无溶剂聚氨酯的制备：