羥基改性硅油在聚氨酯(PU)皮革漿料中的應(yīng)用
羥基改性硅油在聚氨酯(PU)皮革漿料中扮演著非常重要的角色,它通過化學(xué)鍵合的方式與PU基體結(jié)合,從而提供一系列持久且的性能改善。以下是其主要應(yīng)用和優(yōu)勢:
1. 長效、穩(wěn)定的手感改善劑:
核心功能:這是羥基硅油在PU漿料中主要的應(yīng)用。它能夠賦予合成革表面極其優(yōu)異的絲滑感、柔軟感和干爽觸感。
持久性:普通的非反應(yīng)性硅油作為手感劑,容易遷移、析出或被擦掉,手感效果會(huì)隨時(shí)間減弱或消失。而羥基改性硅油分子末端的羥基(-OH)能與PU漿料中的異氰酸酯基團(tuán)(-NCO)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成共價(jià)鍵(氨基甲酸酯鍵),從而化學(xué)錨定在PU分子鏈上。這從根本上解決了遷移問題,使手感效果極其持久,耐溶劑擦拭、耐水洗、耐干濕擦性能大大提升。
均勻性:通過化學(xué)反應(yīng)結(jié)合,硅油在PU基體中分散更均勻,手感更一致。
2. 流平劑:
降低表面張力:硅油具有很低的表面張力,加入PU漿料后能顯著降低整個(gè)體系的表面張力。
消除表面缺陷: 這有助于漿料在涂布或刮涂時(shí)更均勻地鋪展在基布或離型紙上,有效減少或消除橘皮、縮孔、針眼、魚眼等表面缺陷,獲得平整、光滑、高光澤的表面效果。這對(duì)生產(chǎn)PU革至關(guān)重要。
3. 消泡/抑泡劑:
降低泡沫穩(wěn)定性:羥基改性硅油能破壞氣泡膜的穩(wěn)定性,促進(jìn)氣泡合并和破裂。
提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量:在PU漿料攪拌、混合、輸送和涂布過程中容易產(chǎn)生氣泡,這些氣泡會(huì)導(dǎo)致成品革表面出現(xiàn)凹坑或針孔。加入適量的羥基硅油可以有效抑制泡沫產(chǎn)生并消除已有氣泡,保證涂層致密無缺陷,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率。
4. 離型助劑:
改善剝離性能:在濕法貝斯生產(chǎn)或干法貼面工藝中,PU漿料需要涂布在離型紙上。羥基硅油能改善漿料對(duì)離型紙的潤濕性,并在固化后提供一定的潤滑性,使得固化后的PU膜能更順利、更完整地從離型紙上剝離下來,減少撕破或殘留的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)有助于轉(zhuǎn)移離型紙的花紋。
5. 耐磨助劑:
降低摩擦系數(shù):化學(xué)鍵合的硅油在PU涂層表面形成一層極薄的、持久的潤滑層。
提升耐用性:這能顯著降低表面的摩擦系數(shù),從而提高PU革的耐磨擦性能和抗刮擦性能,使皮革更耐用,不易產(chǎn)生劃痕,尤其適用于對(duì)耐磨要求高的應(yīng)用(如家具革、汽車革、鞋革)。
6. 防粘劑:
防止粘連:固化后的PU革在卷取或堆疊存放時(shí),涂層表面之間容易發(fā)生粘連(特別是軟質(zhì)或高表面能的PU)?;瘜W(xué)鍵合的硅油層提供了潤滑和隔離作用,能有效防止卷材或片材之間的粘連,便于后續(xù)加工和儲(chǔ)存。
應(yīng)用優(yōu)勢總結(jié):
反應(yīng)性: 羥基與-NCO反應(yīng)形成化學(xué)鍵,是效果持久的核心。
長效性: 解決了傳統(tǒng)硅油助劑遷移、析出、失效的問題。
性: 通常添加量很低(0.1%-3%,具體取決于產(chǎn)品和需求)即可達(dá)到顯著效果。
多功能性: 同時(shí)改善手感、流平、消泡、離型、耐磨、防粘等多種性能。
相容性: 通過分子設(shè)計(jì)(調(diào)節(jié)硅油分子量、羥基含量、有機(jī)基團(tuán)類型等),可以與不同極性的PU體系(聚酯型、聚醚型)實(shí)現(xiàn)良好相容,避免出現(xiàn)“油花”或“縮孔”。
應(yīng)用注意事項(xiàng):
添加時(shí)機(jī): 通常在PU預(yù)聚體或多元醇組分與固化劑(含-NCO)混合前加入,并充分?jǐn)嚢杈鶆?,確保羥基硅油能均勻分散并參與后續(xù)固化反應(yīng)。避免在-NCO活性很高(高溫、催化劑很強(qiáng))時(shí)過早加入導(dǎo)致局部快速反應(yīng)。
用量控制:用量過少效果不明顯;用量過多可能導(dǎo)致相容性問題(如油窩)、影響涂層間附著力或?qū)е卤砻孢^滑影響后續(xù)加工(如印刷、貼合)。需要根據(jù)具體配方和性能要求通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化。
相容性測試:不同型號(hào)的羥基硅油與不同PU體系的相容性有差異,使用前需進(jìn)行小試,確保不會(huì)引起體系渾濁、分層或表面缺陷。
對(duì)固化速度的影響:羥基硅油會(huì)消耗一部分-NCO基團(tuán),可能會(huì)略微影響體系的固化速度或終的交聯(lián)密度,配方設(shè)計(jì)時(shí)需考慮。
總而言之,羥基改性硅油是高性能PU合成革漿料中不可或缺的關(guān)鍵助劑之一。它通過獨(dú)特的化學(xué)反應(yīng)性機(jī)制,為PU革提供了難以替代的、持久而的表面性能提升,特別是在手感和流平方面,是生產(chǎn)高品質(zhì)、高附加值PU合成革的重要保障。
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