羥基改性硅油在聚氨酯(PU)皮革漿料中的應用
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,它通過化學鍵合的方式與PU基體結合,從而提供一系列持久且的性能改善。以下是其主要應用和優(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:普通的非反應性硅油作為手感劑,容易遷移、析出或被擦掉,手感效果會隨時間減弱或消失。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(-NCO)發(fā)生化學反應,形成共價鍵(氨基甲酸酯鍵),從而化學錨定在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:通過化學反應結合,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。這對生產PU革至關重要。
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,促進氣泡合并和破裂。
提高生產效率與質量:在PU漿料攪拌、混合、輸送和涂布過程中容易產生氣泡,這些氣泡會導致成品革表面出現凹坑或針孔。加入適量的羥基硅油可以有效抑制泡沫產生并消除已有氣泡,保證涂層致密無缺陷,提高生產效率和產品良率。
4. 離型助劑:
改善剝離性能:在濕法貝斯生產或干法貼面工藝中,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險,同時有助于轉移離型紙的花紋。
5. 耐磨助劑:
降低摩擦系數:化學鍵合的硅油在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,從而提高PU革的耐磨擦性能和抗刮擦性能,使皮革更耐用,不易產生劃痕,尤其適用于對耐磨要求高的應用(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,涂層表面之間容易發(fā)生粘連(特別是軟質或高表面能的PU)?;瘜W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)加工和儲存。
應用優(yōu)勢總結:
反應性: 羥基與-NCO反應形成化學鍵,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%,具體取決于產品和需求)即可達到顯著效果。
多功能性: 同時改善手感、流平、消泡、離型、耐磨、防粘等多種性能。
相容性: 通過分子設計(調節(jié)硅油分子量、羥基含量、有機基團類型等),可以與不同極性的PU體系(聚酯型、聚醚型)實現良好相容,避免出現“油花”或“縮孔”。
應用注意事項:
添加時機: 通常在PU預聚體或多元醇組分與固化劑(含-NCO)混合前加入,并充分攪拌均勻,確保羥基硅油能均勻分散并參與后續(xù)固化反應。避免在-NCO活性很高(高溫、催化劑很強)時過早加入導致局部快速反應。
用量控制:用量過少效果不明顯;用量過多可能導致相容性問題(如油窩)、影響涂層間附著力或導致表面過滑影響后續(xù)加工(如印刷、貼合)。需要根據具體配方和性能要求通過實驗優(yōu)化。
相容性測試:不同型號的羥基硅油與不同PU體系的相容性有差異,使用前需進行小試,確保不會引起體系渾濁、分層或表面缺陷。
對固化速度的影響:羥基硅油會消耗一部分-NCO基團,可能會略微影響體系的固化速度或終的交聯密度,配方設計時需考慮。
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鍵助劑之一。它通過獨特的化學反應性機制,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,是生產高品質、高附加值PU合成革的重要保障。
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