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CN108342907A - 一种防雾化的汽车座垫用人造皮革 - Google Patents

一种防雾化的汽车座垫用人造皮革 Download PDF

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CN108342907A CN201711453956.7A CN201711453956A CN108342907A CN 108342907 A CN108342907 A CN 108342907A CN 201711453956 A CN201711453956 A CN 201711453956A CN 108342907 A CN108342907 A CN 108342907A
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庄加松
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Abstract

本发明属于人造皮革技术领域，具体涉及一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，包括纤维质基材，纤维质基材表面为厚度为0.8‑1mm的高分子硅材料树脂膜，高分子硅材料树脂膜层与纤维质基材之间设有厚度为600‑1000nm的改性聚丙烯酸树脂膜。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中经氙灯辐照处理后的纤维质基材化学性能稳定，传递水分子的能力增强；硅浆料中不含低分子量的物质和低沸点的溶剂，避免在出现低雾值；有效提高革面材料的柔软性和丰满性，抗张强度和撕裂强度明显增加，同时还具有防水防霉变性能，耐磨耗、耐屈挠性好，没有白化问题，具有较好的耐污性和耐擦性，能适应高、低温使用环境，能够满足汽车坐垫革的性能要求。

Description

一种防雾化的汽车座垫用人造皮革
技术领域
本发明属于人造皮革技术领域，具体涉及一种防雾化的汽车座垫用人造皮革。
背景技术
人造皮革大量运用在箱包、服装、鞋类、汽车内饰材料或家具上，随着人们对产品质量要求的提高，同样对人造皮革的要求也逐渐提高，人造皮革均是在纺织布基材或无纺布基材上，有各种不同配方份PVC或PU等发破或覆膜加工而成，在性能上也强调高强度、高耐磨性，在布面上强调色彩、光泽、花纹图案等各种种类的人造皮革，现有皮革中对皮革的耐磨、耐刮及回复弹性、表面立体感和舒适度都有了进一步的研究改进，现有技术中也有自傲表面处理层上设有含有有机硅系化合物的表面处理层，可同同时兼顾表面材料的耐磨性和手感，但还是多层设置，在长时间老化条件下，可能会由于不同材料间的互相渗透和老化，影响产品的使用性能。
有机硅聚合物是特种高分子材料，是分子结构中含有元素硅的高分子合成材料，一般系指聚硅氧烷，经过40多年的开发研究，现在不仅广泛用于各种现代工业、新兴技术和国防军工，而且还深入我们的生活中，与常规有机弹性体相比，硅材料更耐高低温、耐老化，具有易加工、生产效率高等优势，使用硅材料生产的产品全部能通过美国SGS认证和欧洲LFGB认证，完全可以实现无障碍入市，优越的性能使得硅材料制品成为酮类PVC和PU制品的代替品是大势所趋，同时硅材料制品可以应用到更多领域，如高端汽车内饰、建筑材料等，前景非常广阔，而目前在欧美，日本是以取代真皮为主的，皮质沙发是现代人们选购家具的首选，高档、大气、上档次，可看似完美的沙发却有一个致命的缺点，沙发不能摆放在潮湿、阴暗的角落，否则很容易导致沙发发霉、产生菌变；如果清洁不当就会发出臭味，基本上隔几年后真皮沙发还需要做翻新工作，由于纺织、电子、电器产品的大量出口和国内建筑、纺织、汽车、日化等行业对有机硅材料的旺盛需求，硅胶皮革的产品特性具有抗撕裂强度好，耐水解，耐热（高温240℃内不变形），耐寒（低温零下40℃内保持柔软），耐曲折、耐黄变、耐溶剂、耐腐蚀、抗紫外线，清洁度高，透气，防水，抗菌，不发霉，耐老化，缝合强度高，弹性好，柔软度好，手感好，没有任何污染，对人体皮肤有天然的适应性，能够提升人们生活品质。
其中用于汽车坐垫革与沙发家具革的不同点是它具有低的雾值，在空调车的挡风玻璃上不能形成影响驾驶视线的雾化物，而且要求抗水、阻燃、高耐磨、耐屈挠、耐冷脆裂、粘着性、耐老化性耐污性、柔软度、光亮度和耐擦性，由于座垫革的特殊工作环境和使用性能，因此，对它的制造工艺和皮化材料都提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种防雾化的汽车座垫用人造皮革。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，包括纤维质基材，纤维质基材表面为厚度为0.8-1mm的高分子硅材料树脂膜，高分子硅材料树脂膜层与纤维质基材之间设有厚度为600-1000nm的改性聚丙烯酸树脂膜；
其中，所述纤维质基材的单纤维度在0.08-0.22dtex，由改性聚丙烯酸树脂浸渍形成，纤维质基材含浸高度与未含浸基材的高度比值为1:1；
所述改性丙烯酸树脂为有机氟硅改性聚丙烯树脂，用改性丙烯酸树脂液涂布在上述处理后的纤维质基材表面形成改性聚丙烯酸树脂膜；
所述高分子硅材料树脂膜的制备方法为：按重量计，将双组份液体硅橡胶32-38份、水性氟树脂乳液12-16份、聚氨酯微球4-6份、油酸2-5份、硬化剂4-6份、阳离子型表面活性剂1-2份按配比混合得到硅浆料，用含氢硅油将胶料粘度调至2.8×106-3.2×106mPa·s/25℃，涂覆在改性聚丙烯酸树脂膜表面，经两个干燥阶段干燥后形成高分子硅材料树脂膜。
作为对上述方案的进一步改进，所述纤维质基材为针织布、机织布、无纺布中的一种。
作为对上述方案的进一步改进，所述改性丙烯酸树脂的制备方法为，按重量计，将甲基丙烯酸甲酯22-28份、甲基丙烯酸丁酯18-24份、丙烯酸8-12份、氨端基聚(三氟丙基甲基硅氧烷)4-5份、四甲基氢氧化铵0.02-0.06份，在氮气氛围下滴加2-6份质量浓度为4-6%的过氧化苯甲酰甲苯溶液，在滴加过程中升温至90-95℃，在滴加完成后，恒温搅拌2-4小时即得。
作为对上述方案的进一步改进，所述改性聚丙烯酸树脂浸渍纤维质基材的方法为：将纤维质基材浸入改性聚丙烯酸树脂的质量浓度为2.2-2.8%水溶液中，浸渍轧车压力为0.6mPa，出布速度为18-20m/min，用温度为10-20℃的氮气对其冷却处理后，用辐照度为800W/m²的氙灯辐照8-12分钟即得。
作为对上述方案的进一步改进，所述改性聚丙烯酸树脂的质量浓度为2.2-2.8%水溶液的制备方法为：将改性聚丙烯酸树脂与相当于其3倍的水混合，在温度为65-75℃的条件下高速搅拌30-40分钟，得到中间液，降至常温后用水稀释成所需质量浓度即可。
作为对上述方案的进一步改进，所述氙灯辐照时，样品距离氙灯的距离为5-7cm，工作温度为28-32℃，相对湿度为50%。
作为对上述方案的进一步改进，所述含氢硅油中活泼氢含量为0.4-0.6%。
作为对上述方案的进一步改进，所述高分子硅材料树脂膜的干燥由红外线干燥机实现，第一阶段的干燥温度为65-75℃，干燥时间为40-50分钟；第二阶段的干燥温度为95-105℃，干燥时间为20-30分钟。
作为对上述方案的进一步改进，所述硬化剂为硬化剂TB2106G；所述阳离子型表面活性剂为磺酸化物R-SO3-M、GD-4804椰油酰胺硫酸酯铵、三乙醇胺双硬脂酸酯甲基硫酸甲酯铵、原油酸酰胺季铵盐、环氧氯丙烷乙二胺缩合物中的一种。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中经氙灯辐照处理后的纤维质基材化学性能稳定，使纤维间物质在光的作用下部分被氧化，降低了纤维间可移动距离，极性基团断裂或降解，暴露出较多极性亲水基，使传递水分子的能力增强；硅浆料中不含低分子量的物质和低沸点的溶剂，避免在出现低雾值；有效提高革面材料的柔软性和丰满性，抗张强度和撕裂强度明显增加，同时还具有防水防霉变性能，耐磨耗、耐屈挠性好，没有白化问题，改性聚丙烯酸树脂膜和高分子硅材料树脂膜之间具有较好的粘着性，高分子硅材料树脂膜表面具有较好的耐污性和耐擦性，能适应高、低温使用环境，能够满足汽车坐垫革的性能要求。
具体实施方式
实施例1
一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，包括纤维质基材，纤维质基材表面为厚度为0.9mm的高分子硅材料树脂膜，高分子硅材料树脂膜层与纤维质基材之间设有厚度为800nm的改性聚丙烯酸树脂膜；
其中，所述纤维质基材的单纤维度在0.16dtex，由改性聚丙烯酸树脂浸渍形成，纤维质基材含浸高度与未含浸基材的高度比值为1:1；
所述改性丙烯酸树脂为有机氟硅改性聚丙烯树脂，用改性丙烯酸树脂液涂布在上述处理后的纤维质基材表面形成改性聚丙烯酸树脂膜；
所述高分子硅材料树脂膜的制备方法为：按重量计，将双组份液体硅橡胶35份、水性氟树脂乳液14份、聚氨酯微球5份、油酸4份、硬化剂5份、阳离子型表面活性剂1.5份按配比混合得到硅浆料，用含氢硅油将胶料粘度调至3×106mPa·s/25℃，涂覆在改性聚丙烯酸树脂膜表面，经两个干燥阶段干燥后形成高分子硅材料树脂膜。
其中，所述纤维质基材为针织布。
其中，所述改性丙烯酸树脂的制备方法为，按重量计，将甲基丙烯酸甲酯25份、甲基丙烯酸丁酯20份、丙烯酸10份、氨端基聚(三氟丙基甲基硅氧烷)4.5份、四甲基氢氧化铵0.04份，在氮气氛围下滴加4份质量浓度为5%的过氧化苯甲酰甲苯溶液，在滴加过程中升温至92℃，在滴加完成后，恒温搅拌3小时即得；
所述改性聚丙烯酸树脂浸渍纤维质基材的方法为：将纤维质基材浸入改性聚丙烯酸树脂的质量浓度为2.5%水溶液中，浸渍轧车压力为0.6mPa，出布速度为19m/min，用温度为15℃的氮气对其冷却处理后，用辐照度为800W/m²的氙灯辐照10分钟即得；
其中，所述改性聚丙烯酸树脂的质量浓度为2.5%水溶液的制备方法为：将改性聚丙烯酸树脂与相当于其3倍的水混合，在温度为70℃的条件下高速搅拌35分钟，得到中间液，降至常温后用水稀释成所需质量浓度即可。
其中，所述氙灯辐照时，样品距离氙灯的距离为6cm，工作温度为30℃，相对湿度为50%。
其中，所述含氢硅油中活泼氢含量为0.5%，所述硬化剂为硬化剂TB2106G；所述阳离子型表面活性剂为磺酸化物R-SO3-M。
其中，所述高分子硅材料树脂膜的干燥由红外线干燥机实现，第一阶段的干燥温度为70℃，干燥时间为45分钟；第二阶段的干燥温度为100℃，干燥时间为25分钟。
实施例2
一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，包括纤维质基材，纤维质基材表面为厚度为0.8mm的高分子硅材料树脂膜，高分子硅材料树脂膜层与纤维质基材之间设有厚度为1000nm的改性聚丙烯酸树脂膜；
其中，所述纤维质基材的单纤维度在0.08dtex，由改性聚丙烯酸树脂浸渍形成，纤维质基材含浸高度与未含浸基材的高度比值为1:1；
所述改性丙烯酸树脂为有机氟硅改性聚丙烯树脂，用改性丙烯酸树脂液涂布在上述处理后的纤维质基材表面形成改性聚丙烯酸树脂膜；
所述高分子硅材料树脂膜的制备方法为：按重量计，将双组份液体硅橡胶38份、水性氟树脂乳液16份、聚氨酯微球6份、油酸2份、硬化剂6份、阳离子型表面活性剂2份按配比混合得到硅浆料，用含氢硅油将胶料粘度调至3.2×106mPa·s/25℃，涂覆在改性聚丙烯酸树脂膜表面，经两个干燥阶段干燥后形成高分子硅材料树脂膜。
其中，所述纤维质基材为机织布。
其中，所述改性丙烯酸树脂的制备方法为，按重量计，将甲基丙烯酸甲酯22份、甲基丙烯酸丁酯24份、丙烯酸8份、氨端基聚(三氟丙基甲基硅氧烷)4份、四甲基氢氧化铵0.06份，在氮气氛围下滴加2份质量浓度为6%的过氧化苯甲酰甲苯溶液，在滴加过程中升温至95℃，在滴加完成后，恒温搅拌4小时即得；
所述改性聚丙烯酸树脂浸渍纤维质基材的方法为：将纤维质基材浸入改性聚丙烯酸树脂的质量浓度为2.8%水溶液中，浸渍轧车压力为0.6mPa，出布速度为20m/min，用温度为20℃的氮气对其冷却处理后，用辐照度为800W/m²的氙灯辐照12分钟即得；
其中，所述改性聚丙烯酸树脂的质量浓度为2.8%水溶液的制备方法为：将改性聚丙烯酸树脂与相当于其3倍的水混合，在温度为75℃的条件下高速搅拌40分钟，得到中间液，降至常温后用水稀释成所需质量浓度即可。
其中，所述氙灯辐照时，样品距离氙灯的距离为5cm，工作温度为32℃，相对湿度为50%。
其中，所述含氢硅油中活泼氢含量为0.4%，所述硬化剂为硬化剂TB2106G；所述阳离子型表面活性剂为GD-4804椰油酰胺硫酸酯铵。
其中，所述高分子硅材料树脂膜的干燥由红外线干燥机实现，第一阶段的干燥温度为75℃，干燥时间为50分钟；第二阶段的干燥温度为105℃，干燥时间为20分钟。
实施例3
一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，包括纤维质基材，纤维质基材表面为厚度为1mm的高分子硅材料树脂膜，高分子硅材料树脂膜层与纤维质基材之间设有厚度为600nm的改性聚丙烯酸树脂膜；
其中，所述纤维质基材的单纤维度在0.22dtex，由改性聚丙烯酸树脂浸渍形成，纤维质基材含浸高度与未含浸基材的高度比值为1:1；
所述改性丙烯酸树脂为有机氟硅改性聚丙烯树脂，用改性丙烯酸树脂液涂布在上述处理后的纤维质基材表面形成改性聚丙烯酸树脂膜；
所述高分子硅材料树脂膜的制备方法为：按重量计，将双组份液体硅橡胶32份、水性氟树脂乳液12份、聚氨酯微球4份、油酸5份、硬化剂4份、阳离子型表面活性剂1份按配比混合得到硅浆料，用含氢硅油将胶料粘度调至2.8×106mPa·s/25℃，涂覆在改性聚丙烯酸树脂膜表面，经两个干燥阶段干燥后形成高分子硅材料树脂膜。
其中，所述纤维质基材为无纺布。
其中，所述改性丙烯酸树脂的制备方法为，按重量计，将甲基丙烯酸甲酯28份、甲基丙烯酸丁酯18份、丙烯酸12份、氨端基聚(三氟丙基甲基硅氧烷)5份、四甲基氢氧化铵0.02份，在氮气氛围下滴加6份质量浓度为4%的过氧化苯甲酰甲苯溶液，在滴加过程中升温至90℃，在滴加完成后，恒温搅拌2小时即得；
所述改性聚丙烯酸树脂浸渍纤维质基材的方法为：将纤维质基材浸入改性聚丙烯酸树脂的质量浓度为2.2%水溶液中，浸渍轧车压力为0.6mPa，出布速度为18m/min，用温度为10℃的氮气对其冷却处理后，用辐照度为800W/m²的氙灯辐照8分钟即得；
其中，所述改性聚丙烯酸树脂的质量浓度为2.2%水溶液的制备方法为：将改性聚丙烯酸树脂与相当于其3倍的水混合，在温度为65℃的条件下高速搅拌30分钟，得到中间液，降至常温后用水稀释成所需质量浓度即可。
其中，所述氙灯辐照时，样品距离氙灯的距离为7cm，工作温度为28℃，相对湿度为50%。
其中，所述含氢硅油中活泼氢含量为0.6%，所述硬化剂为硬化剂TB2106G；所述阳离子型表面活性剂为三乙醇胺双硬脂酸酯甲基硫酸甲酯铵。
其中，所述高分子硅材料树脂膜的干燥由红外线干燥机实现，第一阶段的干燥温度为65℃，干燥时间为40分钟；第二阶段的干燥温度为95℃，干燥时间为30分钟。
根据重量法，100℃，16h检测雾值，标准值为＜3mg；根据ASTM D5034检测抗张强度，标准值为＞355N/mm²；根据ASTM D503检测伸长率，标准值为40-60%；根据ASTM D2212检测撕裂强度，标准值为＞80N/mm；根据ASTM D4704检测崩裂强度，标准值为＞50N/mm；耐磨性的检测为以负荷1kg、用H-18陶瓷轮，磨50次后，不能出现损伤；耐屈挠性，Bally挠曲仪挠曲10000次以上，皮革表面不出现裂纹，折痕处颜色不发白即为合格；将皮革浸泡在可乐中4小时，取出后皮革表面颜色和外观不能出现污渍或其他变化即为合格；
检测性能得到以下内容：
检测性能 单位 实施例1 实施例2 实施例3 标准值
雾值 mg 0.6 1.2 0.7 ＜3
抗张强度 N/mm² 387.4 394.6 389.2 ＞355
伸长率 % 56.3 58.4 56.9 40-60
撕裂强度 N/mm 113.7 120.5 114.8 ＞80
崩裂强度 N/mm 83.4 86.2 84.1 ＞50
耐磨性 / 无损伤 无损伤 无损伤 无损伤
耐屈挠性 / 无白化 无白化 无白化 无白化
耐污性 / 无变化 无变化 无变化 无变化
通过表1中数据可以看出，本发明中各项性能满足现有指标，能够用于汽车皮革，使用寿命达到15年以上。

Claims (9)

1.一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，其特征在于，包括纤维质基材，纤维质基材表面为厚度为0.8-1mm的高分子硅材料树脂膜，高分子硅材料树脂膜层与纤维质基材之间设有厚度为600-1000nm的改性聚丙烯酸树脂膜；
其中，所述纤维质基材的单纤维度在0.08-0.22dtex，由改性聚丙烯酸树脂浸渍形成，纤维质基材含浸高度与未含浸基材的高度比值为1:1；
所述改性丙烯酸树脂为有机氟硅改性聚丙烯树脂，用改性丙烯酸树脂液涂布在上述处理后的纤维质基材表面形成改性聚丙烯酸树脂膜；
所述高分子硅材料树脂膜的制备方法为：按重量计，将双组份液体硅橡胶32-38份、水性氟树脂乳液12-16份、聚氨酯微球4-6份、油酸2-5份、硬化剂4-6份、阳离子型表面活性剂1-2份按配比混合得到硅浆料，用含氢硅油将胶料粘度调至2.8×106-3.2×106mPa·s/25℃，涂覆在改性聚丙烯酸树脂膜表面，经两个干燥阶段干燥后形成高分子硅材料树脂膜。
2.如权利要求1所述一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，其特征在于，所述纤维质基材为针织布、机织布、无纺布中的一种。
3.如权利要求1所述一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，其特征在于，所述改性丙烯酸树脂的制备方法为，按重量计，将甲基丙烯酸甲酯22-28份、甲基丙烯酸丁酯18-24份、丙烯酸8-12份、氨端基聚(三氟丙基甲基硅氧烷)4-5份、四甲基氢氧化铵0.02-0.06份，在氮气氛围下滴加2-6份质量浓度为4-6%的过氧化苯甲酰甲苯溶液，在滴加过程中升温至90-95℃，在滴加完成后，恒温搅拌2-4小时即得。
4.如权利要求3所述一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，其特征在于，所述改性聚丙烯酸树脂浸渍纤维质基材的方法为：将纤维质基材浸入改性聚丙烯酸树脂的质量浓度为2.2-2.8%水溶液中，浸渍轧车压力为0.6mPa，出布速度为18-20m/min，用温度为10-20℃的氮气对其冷却处理后，用辐照度为800W/m²的氙灯辐照8-12分钟即得。
5.如权利要求4所述一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，其特征在于，所述改性聚丙烯酸树脂的质量浓度为2.2-2.8%水溶液的制备方法为：将改性聚丙烯酸树脂与相当于其3倍的水混合，在温度为65-75℃的条件下高速搅拌30-40分钟，得到中间液，降至常温后用水稀释成所需质量浓度即可。
6.如权利要求4所述一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，其特征在于，所述氙灯辐照时，样品距离氙灯的距离为5-7cm，工作温度为28-32℃，相对湿度为50%。
7.如权利要求1所述一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，其特征在于，所述含氢硅油中活泼氢含量为0.4-0.6%。
8.如权利要求1所述一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，其特征在于，所述高分子硅材料树脂膜的干燥由红外线干燥机实现，第一阶段的干燥温度为65-75℃，干燥时间为40-50分钟；第二阶段的干燥温度为95-105℃，干燥时间为20-30分钟。
9.如权利要求1所述一种防雾化的汽车座垫用人造皮革，其特征在于，所述硬化剂为硬化剂TB2106G；所述阳离子型表面活性剂为磺酸化物R-SO3-M、GD-4804椰油酰胺硫酸酯铵、三乙醇胺双硬脂酸酯甲基硫酸甲酯铵、原油酸酰胺季铵盐、环氧氯丙烷乙二胺缩合物中的一种。
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