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UV皮革涂料的最新研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)
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http://m.t3home.cn 發(fā)表日期：2010-1-25 8:59:17
蘭格鋼鐵 |
首先介紹傳統(tǒng)皮革涂飾劑的種類及其進(jìn)展，詳細(xì)論述了聚氨酯用做皮革涂飾劑的優(yōu)異性能。重點(diǎn)討論了紫外(UV)光固化皮革涂飾劑的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，及其相對(duì)于傳統(tǒng)皮革涂飾劑的優(yōu)勢(shì)。并總結(jié)了皮革涂飾劑的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：皮革；涂飾劑；UV光固化；聚氨酯
皮革涂飾劑是用于皮革表面涂飾保護(hù)和美化皮革的一類皮革助劑的統(tǒng)稱，它由成膜物質(zhì)、著色材料、溶劑及助劑按照一定比例配制而成，其中成膜物質(zhì)是皮革涂飾劑的基礎(chǔ)。皮革涂飾劑在皮革制造業(yè)中也有非常重要的作用，可以增加皮革美觀，延長(zhǎng)皮革使用時(shí)間，顯著提高皮革制品的質(zhì)量和檔次，增加商業(yè)價(jià)值。隨著消費(fèi)者觀念的改變和環(huán)保問題的提出，人們對(duì)涂飾劑提出了更高的要求，因此，近年來(lái)對(duì)皮革涂飾劑的研究非常多，下面將國(guó)內(nèi)外對(duì)皮革涂飾劑的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
1傳統(tǒng)皮革涂飾劑種類及進(jìn)展
酪素是人們最早使用的皮革涂飾劑，具有很悠久的歷史。酪素是從牛奶中提取的一種物質(zhì)。由于使用酪素涂飾其成膜堅(jiān)硬、無(wú)延伸性、容易斷裂、吸水氣性強(qiáng)、不耐濕擦，并且從牛奶中提取不符合發(fā)展要求，因此經(jīng)過(guò)改進(jìn)或用合成的聚合物所替代。硝化棉溶液(硝化纖維類)于1920年開始正式應(yīng)用于皮革涂飾劑并商品化，硝化纖維可增加涂層的耐水性能，作為面層光亮劑。然而，硝化纖維類涂飾劑不耐老化、使用過(guò)程中增塑劑容易揮發(fā)，使涂層變硬發(fā)脆，在紫外光照射下涂層會(huì)發(fā)黃，因而，硝化纖維類涂飾劑在皮革修飾工藝中始終沒有得到廣泛應(yīng)用。
1933年，丙烯酸樹脂乳液首先在德國(guó)用于皮革涂飾，很快得到了應(yīng)用推廣。丙烯酸樹脂涂飾劑和天然樹脂及其他合成樹脂相比，具有獨(dú)特的性能，它與皮膠原結(jié)合力強(qiáng)、成膜強(qiáng)度高、富有彈性、耐候性好、耐老化性能優(yōu)良、成本低廉，賦予皮革良好的物性。但是丙烯酸乳液是熱塑性樹脂，其涂膜存在著“熱黏、冷脆”、不耐溶劑等缺點(diǎn)，限制了它的使用。聚氨酯又稱聚氨基甲酸酯，它是由多異氰酸酯與多元羥基化合物作用而成的高分子化合物，其特點(diǎn)是大分子鏈上含有許多重復(fù)的氨基甲酸酯基團(tuán)，因此，具有很好的強(qiáng)度、耐磨、耐溶劑等性能，而且可通過(guò)改變化合物的結(jié)構(gòu)、分子量的大小，使聚氨酯的性能在很大范圍內(nèi)得到調(diào)節(jié)。聚氨酯用做皮革涂飾劑，其成膜性能好，粘結(jié)牢固，涂層具有高光澤、高耐磨性、高彈性、耐水、耐侯、耐寒、耐熱、耐化學(xué)藥品，涂飾的成品革手感豐滿、舒適，能大大提高成品革的檔次。20世紀(jì)60年代初，聚氨酯首次應(yīng)用于皮革，并在第五屆國(guó)際皮革會(huì)議上交流，最初僅用于漆革，為單組分濕氣固化，隨后發(fā)展了許多溶劑型涂飾劑，如單組分活性聚氨酯等。為了進(jìn)一步提高聚氨酯涂飾劑的性能，國(guó)內(nèi)外對(duì)聚氨酯涂飾劑進(jìn)行了大量的研究。1967年水性聚氨酯實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，1972年德國(guó)Bayer公司率先開發(fā)了水性聚氨酯皮革涂飾劑。20世紀(jì)80年代后，德國(guó)BASF公司開發(fā)了As-tacinFinishPUD系列，意大利Fenice公司開發(fā)了UW系列的水性聚氨酯皮革涂飾劑。聚氨酯在我國(guó)皮革工業(yè)上的應(yīng)用開始于20世紀(jì)70年代，較早的涂飾劑是天津皮革研究所的PU-1，沈陽(yáng)皮革研究所的PU-2以及原化工部晨光研究院的PU系列。80年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)水性皮革涂飾劑的研究得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，特別是經(jīng)過(guò)“八五”和“九五”攻關(guān)，聚氨酯涂飾劑的品種不斷增加，性能也越來(lái)越好。
2UV固化皮革涂飾劑進(jìn)展
光固化涂料是20世紀(jì)60年代末由德國(guó)開發(fā)的一種節(jié)能環(huán)保型涂料，該涂料在受到紫外光照射后，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，使涂層快速聚合、交聯(lián)，從而達(dá)到涂層的固化。傳統(tǒng)的熱固化皮革涂飾劑，不僅生產(chǎn)效率低、環(huán)境危害大而且使皮鞋類產(chǎn)品對(duì)外貿(mào)易出口上受到了極大的限制，相對(duì)于其他類型的涂料，紫外光固化涂料具有固化速度快、節(jié)約能源、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，正在逐漸受到人們的重視。
光固化涂料應(yīng)用于皮革表面始于20世紀(jì)70年代，1977年6月在美國(guó)皮革化學(xué)家協(xié)會(huì)會(huì)議上，Buechler首次提出了輻射固化制備皮革涂飾劑的思想并闡述了其優(yōu)點(diǎn)。同年9月，在德國(guó)漢堡舉辦的第15屆皮革技術(shù)專家與化學(xué)家學(xué)會(huì)上，Knight和Marriott也提出了相同的論題。1978年加拿大鷹牌渥太華皮革公司、1981年澳大利亞Unisearch公司、1982~1989年美國(guó)賓夕法尼亞州費(fèi)城的FrankScholnick，PeterR.Buechler和HelenA.Gruber、1995~2002年巴基斯坦和科學(xué)與工程研究院2001年北京英力科技公司、2002年德國(guó)LangroChemie公司、2002年意大利FeniceSPA公司、2003年湖南亞大有限公司、2004年北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、中國(guó)臺(tái)北WOEI-KAEHUANG等人均開展了對(duì)光固化皮革涂料的研究。北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院系統(tǒng)研究了有色體系光固化皮革涂料、水基光固化皮革涂料、納米改性光固化皮革的研究，并將光固化皮革涂料成功應(yīng)用于皮鞋表面的涂飾。經(jīng)檢測(cè)，光固化皮革涂料既具有良好的涂飾性能，又保持了真皮的透氣性。表1為UV皮革涂料參考配方，從表1中可以發(fā)現(xiàn)UV皮革涂料基本組成。
UV皮革涂料基本組成
相對(duì)于傳統(tǒng)的皮革上光工藝，光固化涂料類皮革涂料的溶劑揮發(fā)大大減少，火險(xiǎn)隱患降低，最主要的是涂層的固化速度大幅度提高，不需要晾干擺放空間，干燥時(shí)間從過(guò)去的數(shù)小時(shí)縮短到不足一分鐘。光固化皮革涂料可用于真皮，也可以用于人造革。光固化皮革涂料顯著的環(huán)保、高效、高性能的優(yōu)勢(shì)已成為其應(yīng)用于皮革涂飾領(lǐng)域的共識(shí)�？梢灶A(yù)見，光固化皮革涂飾劑研究和應(yīng)用將成為熱點(diǎn)。
3結(jié)語(yǔ)
總結(jié)以上發(fā)展歷程，皮革涂料發(fā)展趨勢(shì)有以下幾個(gè)方面：①水溶性涂飾劑逐漸取代溶劑型涂飾劑；②單一涂飾劑向復(fù)合型及多功能涂飾劑發(fā)展；③水溶性聚氨酯類涂飾劑將占據(jù)主導(dǎo)地位；④向著UV光固化涂飾劑發(fā)展。 |
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文章編輯：【蘭格鋼鐵網(wǎng)】m.t3home.cn |
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