一种耐紫外、耐腐蚀聚氨酯合成革面层的制作方法

本发明属于合成革制造，具体涉及一种耐紫外、耐腐蚀聚氨酯合成革面层。

背景技术：

1、聚氨酯（pu）合成革属于聚氨酯弹性体的一类，其光泽柔和自然，手感柔软丰满，真皮感强，具有耐挠曲、与基材粘接性能好等优异的机械性能，还兼备耐寒性好、透气、加工方便、价格低廉等优点，是天然皮革最为理想的替代品，但传统pu合成革在生产过程中使用了大量的有机溶剂，不仅污染环境，而且成品革中会有溶剂残留。因此需要研发在工艺过程中不会使用任何有机溶剂，且质量较好、安全性较高的pu合成革。

2、同时，pu合成革表面在日常频繁的使用过程中会有磨损，导致表面的耐水性、耐紫外性能下降，因此，延长pu合成革的使用寿命也是当前的研究重点之一。而在聚氨酯基体中加入抗老化剂等添加剂，可提升聚氨酯合成革面层的耐紫外、耐腐蚀性能，延长聚氨酯合成革的平均使用寿命。

3、mxene表面具有丰富的活性末端，可以通过原位共混或原位聚合的策略将mxene与各种聚合物结合。聚合物链的嵌入会降低mxene薄片的再聚集，从而提高分散性。纤维素纤维具有环保安全、可再生、丰富和可持续的优势，低成本和可再生的一维纳米纤维不仅可用作层间纳米间隔物，以进一步提高mxene基复合材料在聚氨酯基体中的分散性，还可用作增强材料，以增强聚氨酯面层的机械性能。用ti3alc2刻蚀al层制备出的ti3c2tx在氧化后会变成tio2和碳层，新形成的tio2既能反射、散射紫外线，又能吸收紫外线，从而对紫外线有更强的阻隔能力，可以有效延缓紫外线照射带来的老化。氧化锌是一种重要而且使用广泛的物理防晒剂，可以提供广谱的紫外保护，同时还有抗菌和抗炎的作用。而单纯的zno具有易团聚、难回收等缺点，所以在zno形成的过程中通常需要一定的承载物，而纤维素和mxene表面的活性基团可以为锌离子提供附着位点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有耐紫外、耐腐蚀性能的聚氨酯合成革面层。本发明制备工艺过程中不使用任何有机溶剂，安全性较高，不会出现污染问题，且成品革质量较好，使用寿命长。

2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种耐紫外、耐腐蚀聚氨酯合成革面层，包括a、b两组分，以重量份数计，a组分中所用原料包括：聚碳酸酯二醇20-50份、聚丙二醇5-18份、扩链剂1-3份、抗氧剂0.1-0.3份、催化剂1-2.5份，b组分中所用原料包括：聚己内酯二醇20-35份、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（mdi）20-40份、抗老化剂2-20份。

4、进一步地，所述聚碳酸酯二醇的数均分子量为200-5000。

5、进一步地，所述扩链剂为1,4-丁二醇、乙二醇、三乙二醇、二乙二醇中的一种或多种。

6、进一步地，所述抗氧剂的牌号为1010或1076。

7、进一步地，所述催化剂为双(2-吗啉二乙基)醚、二月桂酸二丁基锡中的一种。

8、进一步地，所述聚己内酯二醇的数均分子量为200-5000。

9、进一步地，所述聚丙二醇的数均分子量为2000。

10、进一步地，所述聚氨酯合成革面层的制备步骤如下：

11、（1）单片层mxene的制备：在聚四氟乙烯反应釜中加入1.56g lif和20ml浓度为9mol/l的hcl溶液，40℃下反应15min，然后将1g ti3alc2少量多次地缓慢加入反应釜中，在40-45℃、转速500rpm的条件下搅拌反应48h，所得浆液离心洗涤至ph=6后，通过抽滤分离沉淀，将沉淀继续离心洗涤，直到出现黏性沉淀并且上层液体发黑后停止，将黏性沉淀倒入三口圆底烧瓶中，加入去离子水，并充氮密封，然后置于5℃的超声机中超声1.5h，结束后离心分离，得到墨绿色分散液，将其抽滤分离后于40℃真空干燥2h，取出后研磨成粉，得单片层mxene，再放入干燥器中密封保存备用；

12、（2）抗老化剂的制备：在三颈烧瓶中加入上述单片层mxene 0.5g和0.5g羟乙基纤维素（hec），再加入50ml去离子水，40℃下搅拌1h使其分散均匀，然后加入0.1g氯化锌搅拌1h，再加入0.25g十六烷基三甲基溴化铵，继续搅拌2h后，逐滴加入由0.5ml水合肼、0.05g氢氧化钠和10ml去离子水组成的混合溶液，升温至60℃，搅拌反应2h，所得产物离心分离，冻干后密封保存备用；

13、（3）a组分的制备：按比例在三颈烧瓶中加入称量好的聚碳酸酯二醇、聚丙二醇、扩链剂、催化剂和抗氧剂，在70-80℃、真空度＜100pa的条件下脱水2h后，降温至50-60℃备用；

14、（4）b组分的制备：按比例在三颈烧瓶中加入称量好的聚己内酯二醇，在70-80℃、真空度＜100pa的条件下脱水2h后，加入称量好的mdi，并在70-80℃、真空度＜100pa的条件下反应1-2h，再加入称量好的抗老化剂继续反应30min，反应结束后密封保温备用；

15、（5）合成革面层的制备：将上述a、b组分加入烧杯，快速搅拌均匀后涂抹于离型纸上，放入烘箱中，在80-100℃的条件下熟化1-2h后取出，室温下放置24h。

16、本发明的有益效果是：

17、本发明以羟乙基纤维素作为插层材料，将其与mxene通过氢键相结合，再将锌离子均匀分散在纤维素/mxene复合材料表面，通过水合肼使其还原为均匀分布的zn，而十六烷基三甲基溴化铵（ctab）的加入降低了水的表面张力，增加了系统的气液界面面积，使更多的氧气进入体系，充足的氧气在水热条件下有利于zn/mxene向zno/tio2的转变，从而制备出具有良好耐紫外、耐腐蚀性能的抗老化剂，再将该抗老化剂加入聚氨酯合成革的b组分中，利用羟乙基纤维素表面的羟基与b组分中过量的异氰酸酯基反应相结合，可提升相容性，从而可有效提高所得聚氨酯合成革面层的耐紫外、耐腐蚀性能。

技术特征：

1.一种耐紫外、耐腐蚀聚氨酯合成革面层，包括a、b两组分，其特征在于，以重量份数计，a组分中所用原料包括：聚碳酸酯二醇20-50份、聚丙二醇5-18份、扩链剂1-3份、抗氧剂0.1-0.3份、催化剂1-2.5份，b组分中所用原料包括：聚己内酯二醇20-35份、mdi 20-40份、抗老化剂2-20份。

2.根据权利要求1所述的一种耐紫外、耐腐蚀聚氨酯合成革面层，其特征在于，所述聚氨酯合成革面层的制备步骤如下：

3.根据权利要求1或2所述的一种耐紫外、耐腐蚀聚氨酯合成革面层，其特征在于：所述聚碳酸酯二醇的数均分子量为200-5000。

4.根据权利要求1或2所述的一种耐紫外、耐腐蚀聚氨酯合成革面层，其特征在于：所述扩链剂为1,4-丁二醇、乙二醇、三乙二醇、二乙二醇中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的一种耐紫外、耐腐蚀聚氨酯合成革面层，其特征在于：所述抗氧剂的牌号为1010或1076。

6.根据权利要求1或2所述的一种耐紫外、耐腐蚀聚氨酯合成革面层，其特征在于：所述催化剂为双(2-吗啉二乙基)醚、二月桂酸二丁基锡中的一种。

7.根据权利要求1或2所述的一种耐紫外、耐腐蚀聚氨酯合成革面层，其特征在于：所述聚己内酯二醇的数均分子量为200-5000。

8.根据权利要求1或2所述的一种耐紫外、耐腐蚀聚氨酯合成革面层，其特征在于：所述聚丙二醇的数均分子量为2000。

技术总结
本发明公开了一种耐紫外、耐腐蚀聚氨酯合成革面层，其包括A、B两组分，其中A组分以聚碳酸酯二醇、聚丙二醇、扩链剂、抗氧剂、催化剂为原料构成，B组分以聚己内酯二醇、MDI、抗老化剂为原料构成。本发明聚氨酯合成革面层通过添加独特的抗老化剂，在增强耐紫外、耐酸碱腐蚀性能的同时提高了与基体的交联度，因而可获得力学性能更好的合成革面层。

技术研发人员：郑玉婴,朱宏瑶
受保护的技术使用者：晋江市福大科教园区发展中心
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23