水性聚氨酯皮革涂饰剂的改性分析
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【摘 要】聚氨酯就是聚氨基甲酸酯，具有强度较高，耐水性和柔顺性的特点，因此经常作为皮革涂饰剂出现在人们的生活中，现在人们的环保意识不断加强，水性聚氨酯就非常环保并且耗能较少，因此目前成为使用范围最广的皮革涂饰剂。本文在聚氨基甲酸酯的结构上进行分析，分析其作为皮革涂饰剂的优点，提出了皮革涂饰剂的改性研究，介绍了新型环保原料在水性聚氨酯皮革涂饰剂中的应用。目前经济发展的趋势都更加趋向于环保化，人们研究水性聚氨酯的方向开始重视降低成本的同时能够不污染环境，制备原料为可再生原料。
【关键词】改性;涂饰剂;聚氨酯
一、引言
聚氨基甲酸酯目前在皮革制造业最受欢迎的涂饰剂，因为其具有成膜快、遮盖能力较强、粘合度高、平滑、防水以及耐磨的外部特点以及富有弹性的内部特点能够改善皮革的质感，为了能够满足皮革用户的需要扩大水性聚氨酯的使用范围，同时提高水性聚氨酯的性能，需要在原有的基础上，对其进行改性，本文运用的是把多种成膜方式通过物理或化学实验进行结合后，从三个方面提出了皮革涂饰剂的改性研究，第一从水性聚氨酯的纳米材料进行改性，纳米材料使涂膜在高温下能够稳定，并且抗老化，抗静电和紫外线;第二对水性聚氨酯的蛋白质进行改性，蛋白质涂饰剂能够保证皮革本身的透气性和良好的卫生性;第三从水性聚氨酯的环氧树脂进行改性，环氧树脂本身的粘合能力较强，有高强度和高耐热性。
二、水性聚氨酯的皮革涂饰剂的改性
2.1 水性聚氨酯的纳米材料改性
张帆用原位聚合法合成了水性聚氨酯皮革涂饰剂，并且对比制备方法和聚合后涂饰剂的性能，原位聚合法获得的涂料纳米粒子的分散性有所提高，加入纳米二氧化硫以后能够避免紫外线的直射，耐老化。国外有研究合成了一种碳纳米管/睡醒聚酯胺纳米材料，这种水性聚氨酯乳液的稳定性有所宝行，并且乳液的热稳定性能提高，拉伸能力变强。超声波分散法是把溶解的碳纳米管的苯胺溶液和合成聚氨酯的溶液进行融合，混合后能够改善水性聚氨酯的透气性，并且抵抗紫外线的性能较好。
由上面这些实验得出纳米材料一般具有面积小，表面效应等等特殊性质，如果能把这些应用在涂料使用过程中，就能够改善以往的传统涂料不耐热的特点，使涂膜在高温下能够稳定，并且抗老化，抗静电和紫外线。
2.2 水性聚氨酯的蛋白质改性
蛋白质涂饰剂和皮革的融合能力较强，本身具有自然的光泽度和较好的手感，能够保证皮革本身的透气性和良好的卫生性。把明胶溶液在硫酸铵的基础上进行加热反应，温度持续在45摄氏度加入一小时后，再倒入丙烯酸羟乙酯的聚氨酯乳液反应两个小时后，可以得到明胶改性水性聚氨酯皮革涂饰剂，其表现出的透水性能是普通的聚氨酯涂饰剂的2倍，并且光泽度比较好。国外有研究把末端为羟基的水性聚氨酯的分散体，用交联剂，把分散体和明胶进行结合，得到的改性水性聚氨酯乳液用在皮革涂饰的使用中。
2.3 水性聚氨酯的环氧树脂改性
环氧树脂本身的粘合能力较强，有高强度和高耐热性，把水性PU和环氧树脂结合后制作皮革涂饰剂，能够提高涂饰剂的粘合性能和光亮度、耐水性和耐热性。环氧改性聚氨酯的合成主要有三种方法分别为机械共混、直接接枝共聚法和环氧开环法。朱宁香用甲苯二异氰酸酯和聚醚二元醇和甲基丙烯酸甲酯等等化学材料，制备出了硬核软壳的丙烯酸酯复合分散体，用其涂膜能够在低温下增加材料的柔韧程度，耐水性比较好。吴晓青等用环氧树脂对水性聚氨酯进行改性，大仙当二羟甲基丙酸的含量为7%的时候，环氧树脂的含量为8%，用相反转分散的方法时，能够得到稳定性强、颗粒度小并且外观好的水性聚氨酯，用这种材料制备出的涂抹材料耐水性强并且硬度较好的优点。
三、水性聚氨酯的制备原料使用
目前经济发展的趋势都更加趋向于环保化，人们研究水性聚氨酯的方向开始重视降低成本的同时能够不污染环境，尽量不依赖于石油产品的天然原料，这些天然原料一般都来自很多地方，并且这些原料都为可再生原料。其中主要包含的有含羟基的高分子材料还有能够代替传统的异氰酸酯合成水性聚氨酯的原料。
用二氧化碳作为原料来合成非异氰酸酯的水性聚氨酯效能比较好，因为二氧化碳的制备较为容易并且使用成本低，不会对大气造成污染，用蓖麻油合成水性聚氨酯，通过研究二羟甲基丙酸的比例多少对聚氨酯乳液涂膜的影响，当DMPA的添加量为7%，并且反应的温度达到70摄氏度时，合成的水性聚氨酯涂料比较容易结成膜，柔韧度比较高硬度大。用于聚氨酯改性的高分子还包含淀粉、大豆和纤维素，这些材料本身就比较环保并且耗能少，以后会有好的发展空间。
四、结语
聚氨酯具有强度较高，耐水性和柔顺性的特点，现在人们的环保意识不断加强，水性聚氨酯就非常环保并且耗能较少，因此目前成为使用范围最广的皮革涂饰剂，并且其自身具有成膜快、遮盖能力较强、粘合度高、平滑、防水以及耐磨的外部特点以及富有弹性的内部特点能够改善皮革的质感，但是人们对于涂料的质量要求比较严格，为了能够满足皮革用户的需要扩大水性聚氨酯的使用范围，同时提高水性聚氨酯的性能，需要在原有的基础上，对其进行改性。
本文从三个方面介绍了水性聚氨酯的改性，第一从水性聚氨酯的纳米材料进行改性，纳米材料一般具有面积小，表面效应等等特殊性质，如果能把这些应用在涂料使用过程中，就能够改善以往的传统涂料不耐热的特点，使涂膜在高温下能够稳定，并且抗老化，抗静电和紫外线;第二对水性聚氨酯的蛋白质进行改性，蛋白质涂饰剂和皮革的融合能力较强，本身具有自然的光泽度和较好的手感，能够保证皮革本身的透气性和良好的卫生性;第三从水性聚氨酯的环氧树脂进行改性，环氧树脂本身的粘合能力较强，有高强度和高耐热性，把水性PU和环氧树脂结合后制作皮革涂饰剂，能够提高涂饰剂的粘合性能和光亮度、耐水性和耐热性。利用聚氨酯的分子设计加入改性集团或者使用新兴材料，制备出的水性聚氨酯才能更加防水耐热、杀菌环保。
参考文献：
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（作者单位：广州麦吉高分子新材料科技有限公司）
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