合成革用水性聚氨酯的制备及工程技术应用研究

合成革用水性聚氨酯的制备及工程技术应用研究合成革用水性聚氨酯的制备及工程技术应用研究

摘要：水性聚氨酯（waterbornepolyurethane，WPU）作为一种环保、低毒、低耐燃性和低溶剂残留的合成革涂层材料，在工程技术领域具有广泛应用。本文通过介绍合成革用水性聚氨酯的制备方法和工程技术应用研究，全面探讨了WPU在革料涂层、鞋材、车内装饰、皮纺织品和合成革面料等方面的应用前景。

1.引言

合成革作为一种替代天然革的人造材料，具有质轻、易加工、耐磨等优点，广泛应用于皮具、汽车内饰、鞋类等领域。传统合成革制备过程中使用的有机溶剂对环境造成严重污染，因此寻求低溶剂残留的制备工艺变得尤为重要。水性聚氨酯作为一种绿色、环保的合成革涂层材料，具有很大的研究和应用潜力。

2.合成革用水性聚氨酯的制备方法

2.1聚合法

聚合法是制备WPU的主要方法之一。通过将异氰酸酯与含有活性氢原子的聚醚、聚酯等反应生成预聚体，再与聚醇等进行交联反应，最终得到WPU。该方法操作简单，制备过程易于控制，可根据需要调整聚醚、聚酯和异氰酸酯的配比，以及预聚体的分子量和结构，以获得不同性能的WPU。

2.2乳液法

乳液法是制备WPU的另一种常用方法。基于表面活性剂的乳液稳定剂作用，将异氰酸酯和聚醚等原料通过乳化剂乳化为胶体颗粒，然后通过加入链延长剂和环氧树脂等进行交联反应，最终形成水性聚氨酯分散体。该方法制备的WPU具有较小的粒径和较好的分散稳定性，且可以通过改变乳液的pH值和温度等条件来调控WPU的性能。

3.合成革用水性聚氨酯的工程技术应用

3.1革料涂层

合成革材料经过水性聚氨酯涂层后，能够增加其耐磨性、抗臭氧性和耐化学品侵蚀性，使其更适用于高耐磨性和高要求的应用领域，如汽车座椅、航空座椅等。

3.2鞋材

WPU涂层能够提高合成革鞋材的耐磨性、抗划伤性和抗撕裂性，同时降低鞋材表面的黏性，使鞋材更加舒适，提高穿着寿命。此外，WPU还可用于制备防滑鞋底和鞋面涂层，提供良好的防滑和抗渗透性能。

3.3车内装饰

WPU涂层能够提高汽车座椅、方向盘、车门板等车内装饰部件的耐磨性、耐腐蚀性和抗撞击性，同时也提高了其舒适性和触感，满足汽车乘客对内饰材料的要求。此外，WPU还可以用于车顶布料、防护膜等，提供良好的防水和防火性能。

3.4皮纺织品

WPU可以通过混染或浸渍方式，将色浆均匀地附着到皮革或纺织品上，形成彩色纹理或图案。其涂层具有耐磨的同时，也具备较好的透气性和抗张力性，使皮革或纺织品具有更好的柔软性和舒适性。

3.5合成革面料

水性聚氨酯作为合成革面料的涂层剂，能够提高面料的耐磨性、抗撕裂性和耐化学品侵蚀性，同时也增加面料的质感和舒适性。其涂层还具有较好的透气性和防潮性能，使合成革面料更适用于衣物、箱包等领域。

4.结论

合成革用水性聚氨酯作为一种环保、低毒、低耐燃性和低溶剂残留的涂层材料，具有广泛的工程技术应用前景。通过优化制备方法和调控配方，可以获得具有良好性能的水性聚氨酯，满足合成革涂层、鞋材、车内装饰、皮纺织品和合成革面料等领域的需求。未来，应进一步深入研究合成革用水性聚氨酯的材料结构和性能关系，以推动其在工程技术领域的应用发展综上所述，水性聚氨酯作为一种环保、低毒、低耐燃性和低溶剂残留的涂层材料，在合成革涂层、鞋材、车内装饰、皮纺织品和合成革面料等领域具有广泛的应用前景。它能够提高材料的耐磨性、耐腐蚀性和抗撞击性，同时也提高舒适性和触感。此外，水性