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皮革涂饰剂用来涂饰皮革表面,起增强皮革表面美观,提高皮革的使用性能,遮盖皮面缺陷和增强皮革花色品种等作用。现有的皮革涂饰剂按照成膜剂的不同可分为四种:酪素涂饰剂、硝化纤维涂饰剂、聚氨酯涂饰剂和丙烯酸乳液涂饰剂。丙烯酸乳液涂饰剂因原料价格低廉,来源广泛,成膜性能好,附着力强,外观光泽较好而得以推广。但是丙烯酸乳液涂膜“热粘冷脆”以及耐溶剂性差的缺点在很多情况下限制了其使用范围。
本文采用了乳胶粒结构设计进行改性丙烯酸乳液皮革涂饰剂,从根本上解决了丙烯酸乳液“热粘冷脆”的问题。实验结果表明:聚酯合成时,结合设计要求,选用间苯二甲酸(IPA)、己二酸(AA)、1,6-己二醇(1,6-HD)、新戊二醇(NPG)为缩聚单体,且它们之间的质量比W<,IPA>∶W<,AA>=1∶5,W<,1,6-HD>∶W<,NPG>=1∶1,醇超量R=1.15。聚合工艺亦对聚酯性能产生较大影响,通过实验确立了最优工艺条件,聚合反应温度采用分阶段升温反应,确定了确定了170℃前期预反应约2h之后,再经约2h升温至210℃进行后期扩链反应约2h,整个反应时间大概控制在6~7小时内完成。乳液聚合时,重点考察了实验配方对乳液及涂膜性能的影响,选定粘度适中的聚酯,并取聚酯与丙烯酸类单体质量比为1∶5,单体聚合物理论玻璃化温度约为-5℃,种子单体用量占单体总量的20%,交联单体MBAM用量为0.3%时,可以得到性能优异的改性丙烯酸乳液。实验也考察了其他组分对丙烯酸乳液性能的影响并确定了最优用量。对工艺条件亦进行了考察,对单体采用了预乳化工艺,并确定其相比和乳化工艺,确定了乳液聚合的搅拌强度为150rpm~200rpm,并发现当反应温度为80℃,反应时间约为6h的时候,聚合物可以得到转化率98%以上。改性丙烯酸乳液经过加入配制好的色浆、增稠剂、流平剂、消泡剂和防腐剂等助剂,性能进一步提高,其中耐寒性为-20℃,耐热性110℃。其中颜填料质量分数(PMC)对胶膜性能影响最为关键,当PMC为20%时胶膜各项性能都较好。