涂料技术
易染色超细合成革用聚氨酯树脂的研制
1.2.3皮膜加工方法 在玻璃板上放置2条厚度1.00mm的条状物,将PU树脂、DMF和琥珀酸二异辛酯磺酸钠配好后,用压辊均匀涂于平板玻璃上,迅速置于(20±1)%DMF水溶液凝固槽中,调温至(30±1)℃,秒表计时。从凝固槽中取出皮膜,放入(60±1)℃水洗槽中30min,取出,四角固定后放入电热烘箱至完全干燥。
1.2.4聚氨酯合成革的制备 将合成的PU树脂、DMF和琥珀酸二异辛酯磺酸钠按一定比例配成溶液,含浸超纤非织造布,待基布完全浸透使树脂充分填在纤维和纤维之间;调节轧车压力,除去多余树脂,凝固水洗,烘干。最后在75℃甲苯中减量2h,水洗烘干。(文章来源环球聚氨酯网)
1.3聚氨酯树脂物性测试及染色测定 粘度按GB/T2794—1995标准进行测定;固含量按GB/T2793—1995标准进行测定;100%模量、拉伸强度、伸长率按GB/T13022—1991标准进行测定。
染色测试方法:染色工艺为40℃起染,保温10min,以1℃/min的速度升温至100℃,保温30min,以4℃/min降温至60℃,水洗烘干;染色配方为染料浓度2%(o.w.f),匀染剂LA2g/L,渗透剂琥珀酸二异辛酯磺酸钠2g/L,浴比1∶1~1∶20,用冰醋酸调节染液的pH值至5.5。 染色织物的表面深度与织物上的染料量有关,表面深值大小以K/S值表示。K/S值越大,颜色越深。K/S值在Datacolor电脑测色配色仪上测定。
2结果与讨论 2.1PU树脂模量和粘度对合成革加工的影响 超纤合成革的外观特征和内在结构都要求接近或达到真皮的程度,这就要求PU树脂具有耐磨性,同时又要求手感好。PU树脂100%模量高,拉伸强度及耐磨性好,但手感差;PU树脂100%模量太低,拉伸强度下降。综合考虑,PU树脂100%模量的适宜范围在10MPa左右。PU树脂的粘度对合成革的加工性能有一定的影响。粘度大,含浸液不能充分渗透超纤,影响合成革的仿真效果;粘度小,在超纤甲苯减量过程中失重过多,稳定性差。所以PU树脂25℃下的粘度范围在40~60Pa·s之间较为适宜。
2.2MDA用量对PU树脂物性及染色性能影响 采用不同MDA用量,合成了一系列PU树脂,所制得的皮膜物性和染色K/S值结果见表2。
从表2中可知,随着MDA用量的增加,PU树脂的100%模量和拉伸强度增加,而伸长率下降,另外凝固时间减少,凝固时间和成肌性的面积保持率增加,但对厚度的影响不大。这些性能和外观的变化主要是因为MDA分子中刚性芳环的存在,对称结构使大分子变得规整有序,促进聚合物结晶,在溶剂中的溶解性下降,使树脂的外观由透明变为浑浊;加入MDA制得的PU内聚力大,结晶性强,硬段比例增加,故PU树脂100%模量和拉伸强度增加,柔韧性相对减少,所以伸长率下降。MDA二元胺扩链剂能形成脲键,脲键的极性比氨酯基强,与中性染料分子以氢键和范德华力结合,PU树脂分子含有微量的末端氨基,在弱酸性条件下结合氢离子而带正电,与中性染料的络阴离子染料以库仑力定位吸附。所以,随着MDA含量的增加,K/S值增加,树脂的染色性能有所提高。综合考虑,MDA的质量分数为2.5%是制备合成革树脂的最佳用量。
1.2.4聚氨酯合成革的制备 将合成的PU树脂、DMF和琥珀酸二异辛酯磺酸钠按一定比例配成溶液,含浸超纤非织造布,待基布完全浸透使树脂充分填在纤维和纤维之间;调节轧车压力,除去多余树脂,凝固水洗,烘干。最后在75℃甲苯中减量2h,水洗烘干。(文章来源环球聚氨酯网)
1.3聚氨酯树脂物性测试及染色测定 粘度按GB/T2794—1995标准进行测定;固含量按GB/T2793—1995标准进行测定;100%模量、拉伸强度、伸长率按GB/T13022—1991标准进行测定。
染色测试方法:染色工艺为40℃起染,保温10min,以1℃/min的速度升温至100℃,保温30min,以4℃/min降温至60℃,水洗烘干;染色配方为染料浓度2%(o.w.f),匀染剂LA2g/L,渗透剂琥珀酸二异辛酯磺酸钠2g/L,浴比1∶1~1∶20,用冰醋酸调节染液的pH值至5.5。 染色织物的表面深度与织物上的染料量有关,表面深值大小以K/S值表示。K/S值越大,颜色越深。K/S值在Datacolor电脑测色配色仪上测定。
2结果与讨论 2.1PU树脂模量和粘度对合成革加工的影响 超纤合成革的外观特征和内在结构都要求接近或达到真皮的程度,这就要求PU树脂具有耐磨性,同时又要求手感好。PU树脂100%模量高,拉伸强度及耐磨性好,但手感差;PU树脂100%模量太低,拉伸强度下降。综合考虑,PU树脂100%模量的适宜范围在10MPa左右。PU树脂的粘度对合成革的加工性能有一定的影响。粘度大,含浸液不能充分渗透超纤,影响合成革的仿真效果;粘度小,在超纤甲苯减量过程中失重过多,稳定性差。所以PU树脂25℃下的粘度范围在40~60Pa·s之间较为适宜。
2.2MDA用量对PU树脂物性及染色性能影响 采用不同MDA用量,合成了一系列PU树脂,所制得的皮膜物性和染色K/S值结果见表2。
MDA质量分数/% | 0 | 1. 5 | 2. 5 | 3. 5 |
PU树脂 | ||||
外观 | 透明 | 乳白 | 乳白 | 微浊 |
固体质量分数/% | 30.21 | 30.30 | 30.37 | 30.82 |
粘度/Pa·s | 50 | 54 | 53 | 57 |
100%模量/MPa | 10.40 | 11.23 | 11.96 | 12.89 |
拉伸强度/MPa | 47.66 | 49.28 | 51.85 | 56.18 |
伸长率/% | 563.7 | 549.7 | 535.2 | 510.8 |
凝固性 | ||||
凝固时间/min | 6.0 | 5.5 | 5.0 | 4.5 |
面积保持率/% | 83.1 | 86.5 | 88.4 | 90.3 |
厚度/mm | 0.6 | 0.58 | 0.6 | 0.59 |
成肌性 | ||||
面积保持率/% | 80.1 | 82.8 | 84.6 | 86.5 |
厚度保持率/% | 93.3 | 94.2 | 94.0 | 93.2 |
K/S值 | 0.944 | 1.576 | 1.821 | 2.149 |
从表2中可知,随着MDA用量的增加,PU树脂的100%模量和拉伸强度增加,而伸长率下降,另外凝固时间减少,凝固时间和成肌性的面积保持率增加,但对厚度的影响不大。这些性能和外观的变化主要是因为MDA分子中刚性芳环的存在,对称结构使大分子变得规整有序,促进聚合物结晶,在溶剂中的溶解性下降,使树脂的外观由透明变为浑浊;加入MDA制得的PU内聚力大,结晶性强,硬段比例增加,故PU树脂100%模量和拉伸强度增加,柔韧性相对减少,所以伸长率下降。MDA二元胺扩链剂能形成脲键,脲键的极性比氨酯基强,与中性染料分子以氢键和范德华力结合,PU树脂分子含有微量的末端氨基,在弱酸性条件下结合氢离子而带正电,与中性染料的络阴离子染料以库仑力定位吸附。所以,随着MDA含量的增加,K/S值增加,树脂的染色性能有所提高。综合考虑,MDA的质量分数为2.5%是制备合成革树脂的最佳用量。
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