皮革涂饰剂的发展趋势

日期:2019-10-19编辑作者:纺织皮革

水性聚氨酯涂饰剂无毒、不污染环境、节省能源,易加工,而且其黏度及流动性能与聚合物的相对分子质量无关,可将相对分子质量调节到所希望的最高水平,因而其涂膜的综合性能良好。随著聚氨酯工业的飞速发展,借鉴水性聚氨酯涂料的先进成果,水性聚氨酯涂饰剂的性能将日趋完善,其品种也将多样化,不仅包括单组分热塑性树脂、单组分UV光固化,而且将会出现双组分水性聚氨酯皮革涂饰剂。

UVCC的主要成分包括可交联聚合的预聚物、活性稀释剂、光引发剂、助剂(流平剂、消泡剂、消光剂、表面滑爽剂)。其中齐聚物是光固化产品中比例大的组分之一,作为光固化配方的基料树脂,决定着固化后产品的基本性能(包括硬度、柔韧性、附着力、光学性能、耐老化等),主要包括不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯,以及丙烯酸化聚丙烯酸酯等;光活性单体也是重要组成部分,传统的溶剂型涂料通常需加入有机溶剂以起到调节黏度的作用,这些有机溶剂一般不参与成膜反应,在成膜时挥发到空气中会造成环境污染,而在光固化体系中光活性单体不但起到调节体系黏度的作用,而且通常都能参加固化成膜反应,很少挥发到空气中,赋予了体系环保特性,目前应用广泛的活性稀释剂是丙烯酸酯类;光引发剂是UVCC的关键组分,其作用是产生引发固化反应的活性基团,一般分为自由基聚合光引发剂和阳离子聚合光引发剂,自由基光引发剂分为裂解型和夺氢型2大类;实际应用中光固化体系往往还需要加入各种助剂,来满足其它的使用要求,例如在有色体系中需加入颜料,为了达到良好的流动平整性需要加入流平剂,为了抑制体系中气泡的形成往往加入消泡剂,消光剂的加入则是为了降低固化膜的光泽。

目前水性硝化纤维涂饰剂的乳液稳定性差,贮存期短,涂膜外观不及溶剂型,而我国顶层皮革涂饰剂绝大多数采用溶剂型硝化纤维涂饰剂,硝化纤维涂饰剂的水性化有一定的技朮含量﹔辐射固化皮革涂饰剂因固化时间短,生产效率高、污染小和能耗低,是国际上研究的热点,Ali和Islam连续报道了芳香族聚氨酯/丙烯酸的齐聚物的UV光固化体系,研究了单功能单体、二功能单体、硬单体、增塑剂和反应活性稀释剂(N-乙烯基咯烷酮和二缩三丙二醇二丙烯酸酯)对涂饰剂涂膜的光泽、耐磨性和拉伸强度的影响。

UVCC初被用于木材涂装,随着技术的不断发展和日益完善,它的应用范围也愈加广泛。将UVCC应用于皮革涂饰的研究,国外开始于20世纪70年代,是在国内这方面的研究目前还比较少见。相对于传统的皮革涂饰剂,UVCC应用于皮革涂饰的优点在于:固化速度大幅度提高,干燥时间甚至不到1min,湿膜粘附灰尘导致光泽度降低的可能性大大减小;溶剂挥发量大大减小;固化温度低;涂膜光泽度及美观程度优异;避免了皮革涂饰剂中甲醛等交联剂的使用,起到环保作用,符合生态皮革的发展方向;可用于涂饰,也可用于人造革及合成革的涂饰,设备要求简单。采用Uv涂料的制革工艺大致包括以下几个步骤:皮革一熨平一UVCC底涂一辐射固化一IⅣa顶涂一辐射固化。中国环氧树脂行业协会专家表示,随着社会的不断发展、环保意识的增强,更加注重发展对环境污染少、对人体无害的环境友好技术和化学品,紫外光固化技术是一种新型的环境友好技术,相信其应用于皮革涂饰必将成为一大趋势,Uv皮革涂饰剂也将成为皮革涂饰剂方面的研究热点之一。

随环保法规的实施,溶剂型涂饰剂处处受限制,开发水性涂饰剂势在必行,溶剂型向水性转换必须处理的相关技朮有:成膜物的水性化、涂料流变性能、表面张力、配方黏度、干燥、共溶剂的作用、水分蒸发和潮气影响,涂饰剂的重涂能力和喷涂、滚涂的设备需要,这些技朮必须严格控制,才能保証产品的施工、涂膜性能和外观。

作快速发展的“绿色”新技术,紫外光固化已成为辐射固化技术的重要一种。据中国树脂&tracelog=pd_info_promo" target="_blank">环氧树脂行业协会专家介绍,紫外光固化涂料是20世纪60年代开发的节能环保型涂料,经过紫外光照射后它会发生光化学反应,液态的低聚物涂层经过交联聚合而瞬间形成固态涂层。特别是由于环保性,UVCC能得到广泛的应用和发展,人们感受到了它的节能环保、涂层性能优异、生产效率高等独特优点。

皮革涂饰剂的发展趋势

UVCC具有固化速度快和环境友好等优点,因而在各行业得到快速发展,其所适应的基材已由早的木材扩展到纸张、塑料、金属、石材、水泥、织物、皮革等。中国环氧树脂行业协会专家介绍说,目前其应用领域首先是涂料,主要包括:一是纸张上光涂料,纸张上光涂料是一种罩光漆,一般称为光固化上光油,适用于书刊封面、广告宣传画、商品外包装纸盒、装饰纸袋等的涂布装饰,赋予制品高光泽、耐磨性、抗水性,增强制品美感;二是木器涂料,UVCC初就用于木器的涂装,而今木器UVCC是光固化产品中产量较大的一类,按使用场合与质量要求木器UVCC可分为拼木地板涂料和装饰板材涂料;三是塑料涂料,一般包括普通塑料涂料和工程塑料涂料,可以赋予普通塑料如聚苯乙烯制品、有机玻璃、聚酯薄膜制品等耐摩擦、不易划伤的性能,赋予酚醛制品、ABS制品等工程塑料高硬、高光泽、美观等性能,对于塑料地板,UVCC可赋予其不易划伤、耐磨、低光泽、美观等性能;四是广泛用于金属标牌装饰、易拉罐加工、金属饰板制造、铝合金门窗保护及钢管临时涂装保护等方面,对制品主要起到一种保护作用;五是光纤涂料,国外20世纪70年代就已开始,国内湖北化学研究所和西安交大在这方面作过专门研究,主要功能在于保护石英玻璃拉制成纤维的强度和防止环境污染,并赋予各条光纤不同的颜色;六是其客涂料,可用于玻璃、皮革、陶瓷、硅酸盐石材、光盘等的涂装。

皮革涂饰剂的发展趋势为水性聚氨酯涂饰剂逐渐占据主导地位,溶剂型向环保型、单一涂饰剂向復合型及多功能涂饰剂发展。

宋月明研究了聚氨酯/丙烯酸酯UV光固化体系配方及活性稀释剂对皮革涂膜性能的影响。所谓復合型涂饰剂,是将两种或多种成膜物通过化学改性合成一种综合性能良好的皮革涂饰剂,单一的皮革涂饰剂大都存在一定的缺陷,通过多种涂饰剂性能互补,才能保障涂膜的综合性能良好,如丙烯酸与聚氨酯离子型聚合物相结合及酪素与多种常规基料和一种固化剂相结合能提供涂膜较全面的性能。多功能涂饰剂即一般在涂膜中引入有机硅和有机氟聚合物,使皮革涂饰剂具有特种功能如超耐候、防水、防污和防油等性能。

水性聚氨酯涂饰剂的近期研究将在不断改善乳液的贮存稳定性和涂膜的耐水性基础上,增加乳液的固体含量,完善聚氨酯涂饰剂的品种如生产脂肪族聚氨酯乳液涂饰剂(如IPDI型聚氨酯涂饰剂),即完成聚氨酯涂饰剂的品种多样化、系列化和专用化。

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