本發(fā)明涉及一種皮革用表面處理劑，具體地說是一種水性耐色遷移黑透蠟拋皮革表面處理劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚氨酯材料自上世紀(jì)60年代首次被用于皮革涂飾以來，由于其具有制備工藝簡單和成膜性能優(yōu)良等顯著優(yōu)勢，已成為皮革表面處理劑的重要體系。然而，溶劑型聚氨酯生產(chǎn)過程中有機(jī)溶劑的大量使用和揮發(fā)性有機(jī)物的排放，不僅容易造成安全隱患，更難以達(dá)到環(huán)保的要求，因此，水性聚氨酯皮革表面處理劑的發(fā)展迫在眉睫。另一方面，為了滿足市場需求，皮革表面處理劑還必須追求與真皮相仿的色彩、光澤和蠟質(zhì)手感。尤其是在色彩的要求上，不僅要求色彩飽滿均勻，還要求其具有長久的固色效果，避免由于使用環(huán)境等外界條件造成的褪色、脫色等現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提出一種水性耐色遷移黑透蠟拋皮革表面處理劑及其制備方法。

這種水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑由水性PU、消光粉、潤濕劑、pH調(diào)節(jié)劑和水組成，其配比以質(zhì)量計(jì)為：

所述的水性PU是由二異氰酸酯、多元醇、擴(kuò)鏈劑、催化劑、成鹽劑、助溶劑在水中反應(yīng)制得；其中，所述的二異氰酸酯、多元醇、擴(kuò)鏈劑的摩爾比為：二異氰酸酯︰多元醇︰水性擴(kuò)鏈劑＝(2.5～3.5)︰(0.3～0.6)︰1；所述的多元醇是反應(yīng)型聚氨酯著色劑和其它的多元醇的混合物，其中反應(yīng)型聚氨酯著色劑以質(zhì)量計(jì)為多元醇總量的40％～70％。

這種水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑的制備工藝為：

(1)按配比稱取消光粉、潤濕劑、水，將其加入反應(yīng)器中，在室溫下攪拌20～40min；

(2)加入水性PU樹脂總量的30％，在室溫下攪拌20～40min；

(3)加入剩余的水性PU樹脂，在室溫下攪拌20～40min；

(4)加入pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值，用120目聚丙烯網(wǎng)過濾即得成品；

其中，所述的水性PU合成工藝為：

(a)按配比將反應(yīng)性聚氨酯著色劑和其它的多元醇、光穩(wěn)定劑加入到反應(yīng)釜中，升溫至60℃，攪拌30min；

(b)加入二異氰酸酯，80～85℃反應(yīng)1～2小時(shí)；

(c)加入擴(kuò)鏈劑，80～85℃反應(yīng)1.5～2.5小時(shí)；

(d)加入適量助溶劑以調(diào)節(jié)粘度，攪拌均勻；

(e)加入適量成鹽劑，中和，攪拌均勻，降至室溫；

(f)將反應(yīng)液倒入水中，高速攪拌，分散1小時(shí)，靜置，消泡，得到乳液，控制粘度為100～300cps/25℃。

這種水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑和普通的蠟拋皮革表面處理劑相比，具有以下特點(diǎn)：1、采用水性聚氨酯，生產(chǎn)過程中有機(jī)溶劑使用量小，生產(chǎn)成本降低，生產(chǎn)過程中揮發(fā)性有機(jī)物排放小，具有環(huán)保、無毒的特點(diǎn)；2、采用反應(yīng)性著色劑，使著色基團(tuán)分布均勻，顏色均一，著色堅(jiān)固度久，避免隨使用條件等外部因素發(fā)生色素遷移而產(chǎn)生掉色、脫色、褪色等現(xiàn)象，與傳統(tǒng)水性聚氨酯表面處理劑相比，減少了固色劑的加入，從而達(dá)到了安全低毒的目的；3、色彩飽滿通透，具有與真皮相仿的光澤和色度；4、賦予皮革蠟質(zhì)手感。

具體實(shí)施方法

這種水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑(簡稱：表處劑)由水性PU、消光粉、潤濕劑、pH調(diào)節(jié)劑和水組成，其配比以質(zhì)量計(jì)為：

所述的水性PU是由二異氰酸酯、多元醇、擴(kuò)鏈劑、催化劑、成鹽劑、助溶劑在水中反應(yīng)制得；其中，所述的二異氰酸酯、多元醇、擴(kuò)鏈劑的摩爾比為：二異氰酸酯︰多元醇︰水性擴(kuò)鏈劑＝(2.5～3.5)︰(0.3～0.6)︰1。

所述的多元醇是反應(yīng)型聚氨酯著色劑和其它的多元醇的混合物，其中反應(yīng)型聚氨酯著色劑以質(zhì)量計(jì)為多元醇總量的40％～70％。反應(yīng)型聚氨酯著色劑為一種可以參加反應(yīng)的高分子著色劑，它是在著色體上接枝上高分子鏈，同時(shí)使之具有反應(yīng)性，有現(xiàn)成的產(chǎn)品可買

這種水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑中，制備水性PU所用的二異氰酸酯可以為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或兩者的混合物；所述的除反應(yīng)型聚氨酯著色劑以外的其它的多元醇可以為聚己二酸乙二醇酯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氫呋喃醚二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚丁二烯二醇、聚碳酸酯二醇、丙烯酸酯多元醇中的一種或幾種；所用的擴(kuò)鏈劑為乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、乙二胺、二羥甲基丙酸、二羥基半酯、乙二胺基乙磺酸鈉中的一種或幾種的混合物；所用的催化劑為三乙胺、辛酸亞錫、有機(jī)鉍、有機(jī)鋯中的一種或幾種的混合物；所用的成鹽劑為三乙胺、二甲基乙醇胺、氨水中的一種或幾種的混合物；所用的助溶劑為丙酮、甲乙酮、甲苯、水中的一種或幾種的混合物。

這種水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑中，所述的消光粉可以為二氧化硅、碳酸鈣、有機(jī)蒙脫土中的一種或幾種的混合物；所用的潤濕劑為聚丙烯酸酯、醋酸丁酯纖維素、硝化纖維素、二苯基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、有機(jī)氟中的一種或幾種的混合物；所用的pH調(diào)節(jié)劑為鹽酸、氫氧化鈉中的一種。

這種水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑的制備方法包括以下步驟：

(1)按配比稱取消光粉、潤濕劑、水，將其加入反應(yīng)器中，在室溫下攪拌20～40min；

(2)加入水性PU樹脂總量的30％，在室溫下攪拌20～40min；

(3)加入剩余的水性PU樹脂，在室溫下攪拌20～40min；

(4)加入pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值，用120目聚丙烯網(wǎng)過濾即得成品；

其中，所述的水性PU合成工藝為：

(a)按配比將反應(yīng)性聚氨酯著色劑和其它的多元醇、光穩(wěn)定劑加入到反應(yīng)釜中，升溫至60℃，攪拌30min；

(b)加入二異氰酸酯，80～85℃反應(yīng)1～2小時(shí)；

(c)加入擴(kuò)鏈劑，80～85℃反應(yīng)1.5～2.5小時(shí)；

(d)加入適量助溶劑以調(diào)節(jié)粘度，攪拌均勻；

(e)加入適量成鹽劑，中和，攪拌均勻，降至室溫；

(f)將反應(yīng)液倒入水中，高速攪拌，分散1小時(shí)，靜置，消泡，得到乳液，控制粘度為100～300cps/25℃。

實(shí)施例1

(1)水性PU的制備：將稱量好的多元醇100g(其中聚己二酸乙二醇酯二醇20％，聚氧化丙烯二醇20％，反應(yīng)型聚氨酯著色劑60％，著色劑用的是黑色的，其余實(shí)施例用的著色劑全部是黑色的)加入四口燒瓶中，開動(dòng)攪拌器，進(jìn)行攪拌。將稱量好的異氰酸酯33.3g(甲苯二異氰酸酯100％)加入反應(yīng)器中，并滴加催化劑8滴(辛酸亞錫100％)。安裝溫度計(jì)，升溫至80～85℃，在此溫度范圍內(nèi)反應(yīng)1.5小時(shí)。再向四口燒瓶中加入擴(kuò)鏈劑6.9g(其中乙二醇50％，二羥甲基丙酸50％)，繼續(xù)在該溫度下反應(yīng)2小時(shí)。到達(dá)反應(yīng)時(shí)間后，將反應(yīng)溫度降至65℃，適量減小氮?dú)饬髁俊Ｈ缓笙蚍磻?yīng)器中少量多次加入助溶劑5g(丙酮100％)調(diào)節(jié)體系粘度。攪拌均勻后，向反應(yīng)器中緩慢滴加成鹽劑5g(三乙胺100％)中和，攪拌均勻。反應(yīng)體系降至室溫，將物料加入分散設(shè)備中，加水255.36g，高速攪拌下分散1小時(shí)，靜置，消泡，得到水性PU395.76g，固含量為30％，粘度100～300cps/25℃。

(2)表處劑的配制：稱取消光粉50g(二氧化硅100％)、潤濕劑25g(聚丙烯酸酯100％)、溶劑478.75g(水100％)，將其加入反應(yīng)器中，在室溫下攪拌30分鐘；加入上步制得的水性PU樹脂200g，在室溫下攪拌40分鐘；加入剩余水性PU樹脂493.75g，在室溫下攪拌60分鐘；加入pH調(diào)節(jié)劑1.25g(氫氧化納)，在室溫下攪拌10分鐘；然后將其研磨20分鐘后，用120目聚丙烯網(wǎng)過濾，得水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑1248g。

實(shí)施例2

(1)水性PU的制備：將稱量好的多元醇100g(其中聚四氫呋喃醚二醇20％，聚氧化丙烯二醇20％，反應(yīng)型聚氨酯著色劑60％)加入四口燒瓶中，開動(dòng)攪拌器，進(jìn)行攪拌。將稱量好的異氰酸酯33.3g(甲苯二異氰酸酯100％)加入反應(yīng)器中，并滴加催化劑8滴(辛酸亞錫100％)。安裝溫度計(jì)，升溫至80～85℃，在此溫度范圍內(nèi)反應(yīng)1.5小時(shí)。再向四口燒瓶中加入擴(kuò)鏈劑6.9g(其中1，4-丁二醇50％，二羥基半酯50％)，繼續(xù)在該溫度下反應(yīng)2小時(shí)。到達(dá)反應(yīng)時(shí)間后，將反應(yīng)溫度降至65℃，適量減小氮?dú)饬髁?。然后向反?yīng)器中少量多次加入助溶劑共5g(丙酮100％)，調(diào)節(jié)體系粘度。攪拌均勻后，向反應(yīng)器中緩慢滴加成鹽劑5g(三乙胺100％)中和，攪拌均勻。反應(yīng)體系降至室溫，將物料加入分散設(shè)備中，加水255.36g，高速攪拌下分散1小時(shí)，靜置，消泡，得到水性PU395.76g，固含量為30％，粘度100～300cps/25℃。

(2)表處劑的配制：稱取消光粉45g(其中二氧化硅50％，碳酸鈣50％)、潤濕劑25g(其中聚丙烯酸酯50％，醋酸丁酯纖維素50％)、溶劑478.75g(水100％)，將其加入反應(yīng)器中，在室溫下攪拌30分鐘；加入上步制得的水性PU樹脂200g，在室溫下攪拌40分鐘；加入剩余水性PU樹脂493.75g，在室溫下攪拌60分鐘；加入pH調(diào)節(jié)劑1.25g(鹽酸)，在室溫下攪拌10分鐘；然后將其研磨20分鐘后，用120目聚丙烯網(wǎng)過濾，得水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑1243g。

實(shí)施例3

(1)水性PU的制備：將稱量好的多元醇100g(其中聚己內(nèi)酯二醇15％，聚丁二烯二醇25％，反應(yīng)型聚氨酯著色劑60％)加入四口燒瓶中，開動(dòng)攪拌器，進(jìn)行攪拌。將稱量好的異氰酸酯33.3g(其中甲苯二異氰酸酯50％，異佛爾酮二異氰酸酯50％)加入反應(yīng)器中，并滴加催化劑8滴(有機(jī)鉍100％)。安裝溫度計(jì)，升溫至80～85℃，在此溫度范圍內(nèi)反應(yīng)1.5小時(shí)。再向四口燒瓶中加入擴(kuò)鏈劑6.9g(其中乙二醇50％，二羥甲基丙酸50％)，繼續(xù)在該溫度下反應(yīng)2小時(shí)。到達(dá)反應(yīng)時(shí)間后，將反應(yīng)溫度降至65℃，適量減小氮?dú)饬髁?。然后向反?yīng)器中少量多次加入助溶劑共5g(甲乙酮100％)，調(diào)節(jié)體系粘度。攪拌均勻后，向反應(yīng)器中緩慢滴加成鹽劑5g(二甲基乙醇胺100％)中和，攪拌均勻。反應(yīng)體系降至室溫，將物料加入分散設(shè)備中，加水255.36g，高速攪拌下分散1小時(shí)，靜置，消泡，得到水性PU395.76g，固含量為30％，粘度100～300cps/25℃。

(2)表處劑的配制：稱取消光粉55g(碳酸鈣100％)、潤濕劑30g(其中硝化纖維素50％，醋酸丁酯纖維素50％)、溶劑478.75g(水100％)，將其加入反應(yīng)器中，在室溫下攪拌30分鐘；加入上步制得的水性PU樹脂200g，在室溫下攪拌40分鐘；加入剩余水性PU樹脂493.75g，在室溫下攪拌60分鐘；加入pH調(diào)節(jié)劑1.25g(氫氧化鈉)，在室溫下攪拌10分鐘；然后將其研磨20分鐘后，用120目聚丙烯網(wǎng)過濾，得水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑1258g。

實(shí)施例4

(1)水性PU的制備：將稱量好的多元醇100g(其中聚己內(nèi)酯二醇25％，聚己二酸乙二醇酯二醇25％，反應(yīng)型聚氨酯著色劑60％)加入四口燒瓶中，開動(dòng)攪拌器，進(jìn)行攪拌。將稱量好的異氰酸酯33.3g(其中甲苯二異氰酸酯50％，異佛爾酮二異氰酸酯50％)加入反應(yīng)器中，并滴加催化劑8滴(有機(jī)鉍100％)。安裝溫度計(jì)，升溫至80～85℃，在此溫度范圍內(nèi)反應(yīng)1.5小時(shí)。再向四口燒瓶中加入擴(kuò)鏈劑6.9g(其中1，4-丁二醇50％，二羥甲基丙酸50％)，繼續(xù)在該溫度下反應(yīng)2小時(shí)。到達(dá)反應(yīng)時(shí)間后，將反應(yīng)溫度降至65℃，適量減小氮?dú)饬髁俊Ｈ缓笙蚍磻?yīng)器中少量多次加入助溶劑共5g(甲乙酮100％)，調(diào)節(jié)體系粘度。攪拌均勻后，向反應(yīng)器中緩慢滴加成鹽劑5g(二甲基乙醇胺100％)中和，攪拌均勻。反應(yīng)體系降至室溫，將物料加入分散設(shè)備中，加水255.36g，高速攪拌下分散1小時(shí)，靜置，消泡，得到水性PU395.76g，固含量為30％，粘度100～300cps/25℃。

(2)表處劑的配制：稱取消光粉50g(其中有機(jī)蒙脫土50％，碳酸鈣50％)、潤濕劑20g(其中二苯基聚硅氧烷50％，醋酸丁酯纖維素50％)、溶劑478.75g(水100％)，將其加入反應(yīng)器中，在室溫下攪拌30分鐘；加入上步制得的水性PU樹脂200g，在室溫下攪拌40分鐘；加入剩余水性PU樹脂493.75g，在室溫下攪拌60分鐘；加入pH調(diào)節(jié)劑1.5g(氫氧化鈉)，在室溫下攪拌10分鐘；然后將其研磨20分鐘后，用120目聚丙烯網(wǎng)過濾，得水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑1243.25g。

實(shí)施例5

(1)水性PU的制備：將稱量好的多元醇100g(其中聚碳酸酯二醇50％，反應(yīng)型聚氨酯著色劑50％)加入四口燒瓶中，開動(dòng)攪拌器，進(jìn)行攪拌。將稱量好的異氰酸酯33.3g(異佛爾酮二異氰酸酯100％)加入反應(yīng)器中，并滴加催化劑8滴(其中三乙胺10％，有機(jī)鋯90％)。安裝溫度計(jì)，升溫至80～85℃，在此溫度范圍內(nèi)反應(yīng)1.5小時(shí)。再向四口燒瓶中加入擴(kuò)鏈劑6.9g(其中1，6-己二醇50％，乙二胺乙磺酸鈉50％)，繼續(xù)在該溫度下反應(yīng)2小時(shí)。到達(dá)反應(yīng)時(shí)間后，將反應(yīng)溫度降至65℃，適量減小氮?dú)饬髁?。然后向反?yīng)器中少量多次加入助溶劑共計(jì)5g(甲苯100％)，調(diào)節(jié)體系粘度。攪拌均勻后，向反應(yīng)器中緩慢滴加成鹽劑5g(氨水100％)中和，攪拌均勻。反應(yīng)體系降至室溫，將物料加入分散設(shè)備中，加水255.36g，高速攪拌下分散1小時(shí)，靜置，消泡，得到水性PU395.76g，固含量為30％，粘度100～300cps/25℃。

(2)表處劑的配制：稱取消光粉40g(有機(jī)蒙脫土100％)、潤濕劑25g(其中甲基苯基聚硅氧烷50％，醋酸丁酯纖維素50％)、溶劑488.75g(水100％)，將其加入反應(yīng)器中，在室溫下攪拌30分鐘；加入上步制得的水性PU樹脂200g，在室溫下攪拌40分鐘；加入剩余水性PU樹脂493.75g，在室溫下攪拌60分鐘；加入pH調(diào)節(jié)劑1.25g(鹽酸)，在室溫下攪拌10分鐘；然后將其研磨20分鐘后，用120目聚丙烯網(wǎng)過濾，得水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑1248g。

實(shí)施例6

(1)水性PU的制備：將稱量好的多元醇100g(其中丙烯酸多元醇50％，反應(yīng)型聚氨酯著色劑50％)加入四口燒瓶中，開動(dòng)攪拌器，進(jìn)行攪拌。將稱量好的異氰酸酯33.3g(異佛爾酮二異氰酸酯100％)加入反應(yīng)器中，并滴加催化劑8滴(其中三乙胺10％，有機(jī)鋯90％)。安裝溫度計(jì)，升溫至80～85℃，在此溫度范圍內(nèi)反應(yīng)1.5小時(shí)。再向四口燒瓶中加入擴(kuò)鏈劑6.9g(其中乙二胺50％，乙二胺乙磺酸鈉50％)，繼續(xù)在該溫度下反應(yīng)2小時(shí)。到達(dá)反應(yīng)時(shí)間后，將反應(yīng)溫度降至65℃，適量減小氮?dú)饬髁?。然后向反?yīng)器中少量多次加入助溶劑共5g(甲苯100％)，調(diào)節(jié)體系粘度。攪拌均勻后，向反應(yīng)器中緩慢滴加成鹽劑5g(氨水100％)中和，攪拌均勻。反應(yīng)體系降至室溫，將物料加入分散設(shè)備中，加水255.36g，高速攪拌下分散1小時(shí)，靜置，消泡，得到水性PU395.76g，固含量為30％，粘度100～300cps/25℃。

(2)表處劑的配制：稱取消光粉50g(其中二氧化硅50％，有機(jī)蒙脫土50％)、潤濕劑25g(有機(jī)氟100％)、溶劑478.75g(水100％)，將其加入反應(yīng)器中，在室溫下攪拌30分鐘；加入上步制得的水性PU樹脂210g，在室溫下攪拌40分鐘；加入剩余水性PU樹脂493.75g，在室溫下攪拌60分鐘；加入pH調(diào)節(jié)劑1.25g(氫氧化鈉)，在室溫下攪拌10分鐘；然后將其研磨20分鐘后，用120目聚丙烯網(wǎng)過濾，得水性耐色遷移黑透蠟拋聚氨酯皮革表面處理劑1258g。