用于超弹力服装革的聚氨酯膜的制备和性能研究

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为适应国内、国际皮革市场的发展及需求,用聚氨酯弹性片材与天然皮革相复合制造新型服装面料。这种新型服装用革具有高弹力,易保养,易存放,可折迭,不出皱摺。 课题的研究中需要用到高性能高聚物膜,这种膜必须有较高的透气性和吸湿排湿性,与革较强的粘合性,较高的延伸性,抗张强度及撕裂强度。 为了研制高性能的高聚物膜,本课题对成膜材料进行了筛选:分别用MP-812(软性服用聚氨酯),采用湿法成膜方式;RU-9901(软性聚氨酯乳液),采用干法成膜方式;996(软性丙烯酸树脂),采用干法成膜方式来粘合皮革。实验发现软性服用聚氨酯材料较好。在此基础上,继续筛选成膜用聚氨酯材料:根据提供材料,将86YT、MP-105、MP-812、MP-285这四种材料与DMF、色浆、白木粉按照一定比例进行配比(配比选用制革厂湿法涂饰配比),在其他因素不变的情况下,成膜,并进行粘合试验。测定膜的各项性能指标,比较性能,选出较为合适的聚氨酯材料。 研究了天然皮革与聚氨酯膜的适配性,使得高弹性复合皮革在卫生性能方面能与普通皮革接近,同时不影响原有的力学性能。通过试验,决定采用超薄剖层后的绵羊皮坯革,其主要部位的卫生性能均能满足超弹力服装革成品革的要求,但是其力学性能较低,利用弹性片材(黄色莱卡)来弥补天然皮革坯革在这方面的不足。 为了进一步提高聚氨酯膜的卫生性能,研究了聚氨酯膜中加入白木粉以改变其卫生性能的可能性。并根据三项体系相分离示意图的理论基础以及DSC的分析,对试验中的现象进行解释。木粉是一种多孔材料,聚氨酯极易渗透其中,同时木粉大分子重复单元中的每一个基环内含有3个羟基(—OH),这些羟基形成分子内氢键或分子间氢键,从而木粉具有较强的亲水性。因而从理论上讲,易于形成吸水和排水的通道,从而增大膜的透水汽性。此外木粉还具有填充、增稠和构筑框架作用。加入白木粉可提高其固含量和粘度,减缓渗透,同时提高聚氨酯平滑性,耐热性,成为聚氨酯凝固核心,具有聚氨酯皮层微孔调节功能,对产品回弹性、厚度保持率改善有一定的良好作用。试验发现,木粉的加入量加大能大大提高聚氨酯膜的卫生性能,但是会降低聚氨酯膜的力学性能,实际运用时可以考虑根据实际需要选择木粉的加入量。 此外试验还考察成膜中的各影响因素,分别在聚氨酯原液中添加不同量DMF、凝固浴中添加不同量DMF经湿法成膜方法形成微孔膜;对聚氨酯膜在透气性、透水汽性的改善情况及物理机械性能进行测试,来评价材料的总体情况。 研究发现,在聚氨酯原液中加大DMF量,会使得聚氨酯原液与凝固浴的DMF的浓度梯度增大,从而加快凝固速度,改变膜中微孔结构,最终使得透气,透汽及24h吸湿性能会增加。 Span-80是非离子型、疏水性表面活性剂,能延缓表面致密层的形成,对聚氨酯膜的卫生性能及力学性能有较大影响。通过试验,Span-80最佳加入量为聚氨酯质量的3%左右。
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