紫外光固化硅丙树脂皮革涂饰剂的研制

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丙烯酸树脂作为皮革涂饰剂具有一系列的优点,如它能很好的粘结着色材料、与皮革粘着力强、具有良好的成膜性能等。但是丙烯酸树脂耐水、耐溶剂性差,并且它属于热塑性材料,有“热粘冷脆”的缺陷,限制了其应用范围。有机硅的结构特点决定了其具有众多独特优良的性能,如:低表面张力、特殊的柔顺性、化学惰性等。有机硅应用于皮革涂饰具有极好的疏水性,而且不影响皮革的“呼吸”性能,即透气性和透水汽性;杰出的柔软性和滑爽丝绸手感;优越的耐磨性、耐高低温性、耐候性等。有机硅成膜剂经化学改性还可赋予皮革成品特定的舒适手感,增加皮革的美学价值。 紫外光固化(UV固化)技术是辐射固化技术的一种,是一种快速发展的“绿色”新技术。目前,紫外光固化技术主要应用于涂料行业,在皮革涂饰剂中的应用尚无前例。将紫外光固化技术应用于皮革涂饰剂的优点在于可以使涂饰薄膜具有优异的光泽度和手感,另外可以提高薄膜的交联程度,从而改善涂层的强度、耐水性、耐溶剂性和粘着力等性能,而且避免了使用甲醛交联剂。 本论文采用乙烯基硅烷与端羟基有机硅线性体催化平衡来制备乙烯基有机硅预聚体,以一定分子量的端羟基有机硅线性体、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、六甲基二硅氧烷(MM)为原料,在KOH催化下,通过本体聚合制得乙烯基有机硅预聚体。红外光谱图表明了分子结构达到了预期得目的。将自制得乙烯基有机硅预聚体与丙烯酸酯类单体,在过硫酸铵引发下,以乳液聚合方式合成了有机硅改性丙烯酸树脂皮革涂饰剂。实验中采取不同得投料方式制备硅丙树脂乳液,并对合成过程中得各影响因素分别进行了探讨。发现:当乙烯基有机硅预聚体用量为6%(基于共聚单体总质量),单体配比为50/40(丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯),引发剂用量为1.2%(基于共聚单体总质量),异丙醇用量为1.5%时,所得得乳液稳定性较好,乳液成膜综合性能优异。 选择合适的光聚合单体制备出可紫外光固化硅丙树脂皮革涂饰剂,对固化条件、成膜性能进行了讨论也表征,实验发现:当光聚合单体(HDDA,EO-TMPTA)用量为5%(基于丙烯酸酯单体总质量),光引发剂用量为3%(基于光聚合单体总质量)时,固化膜综合性能较好。通过对比实验发现,经UV固化后的硅丙树脂膜机械性能明显改善,玻璃化温度明显降低,克服了丙烯酸树脂“热粘冷脆”的缺陷,综合性能良好,符合皮革涂饰剂的性能要求,适合皮革的顶层涂饰。 实验利用现代分析手段,如紫外光谱分析(UV),红外光谱分析(FTIR),DSC,凝胶渗透色普及电子拉力试验机等,对反应的发生、合成产物的化学结构及应用性能进行了表征和研究,表明了实验达到了预期的目的。
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