一种防水耐磨的皮革用环氧涂料及其制备工艺和应用的制作方法

本发明属于涂料，具体涉及一种防水耐磨的皮革用环氧涂料及其制备工艺和应用。

背景技术：

1、皮革精整是皮革制造过程中的一个关键步骤，它涉及到对皮革进行各种物理和化学处理，以改善其外观、手感和功能性能。皮革精整的目的是使皮革更加美观、耐用，并赋予其特定的性能，如防水、防油、抗污、柔软、光泽等。皮革用涂料是一种特殊的涂料，主要用于皮革制品的表面处理，以增强其耐磨性、防水性和美观度。这种涂料主要由树脂、固化剂和一些添加剂组成。当它涂在皮革上并固化后，会形成一层坚韧的保护膜。

2、环氧树脂涂料是一种常用的皮革精整产品，能够牢固地粘附于皮革表面，形成一层持久的保护层。但是环氧树脂涂料在皮革精整的应用场景下也存在一些缺点：(1)柔韧性问题：与皮革的天然弹性相比，环氧树脂涂层可能较为坚硬，导致皮革丧失原有的柔软性和舒适感。(2)防水、耐磨性：环氧树脂涂料可能会影响皮革的耐磨性，同时防水性也不佳，这对于需要保持使用寿命的皮革制品(如鞋类)来说是一个缺点。(3)固化过程：环氧树脂需要与固化剂混合，并且需要一定时间来固化，这个过程可能不适合快速生产的皮革制品行业。

3、皮鞋表面的涂料主要是为了改善和保护皮革表面，提升鞋子的外观和耐用性。涂料可以让皮鞋的颜色更加鲜艳、均匀，达到设计者想要的视觉效果。同时涂料可以给予皮鞋光泽感，比如漆皮鞋就是通过涂覆树脂涂料获得高光泽度。涂料形成一层保护膜，可以防止水分和污渍渗透到皮革内部，延长皮鞋寿命。涂料可以增强皮革的耐磨性，减少日常使用中的刮擦和磨损。同时，涂料可以用来掩盖皮革表面的小瑕疵，如划痕、斑点等，有助于保持皮革的形状和结构，防止变形。

4、因此，亟需一种防水、耐磨性、柔韧性佳的环氧涂料，对于皮革制品的生产和发展具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种防水耐磨的皮革用环氧涂料及其制备工艺和应用。

2、为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种防水耐磨的皮革用环氧涂料的制备工艺，包括以下步骤：

4、(1)按质量份数称取原料：改性填料13-17份、环氧树脂50-55份、聚合物15-20份、聚硫醇固化剂40-45份、抗氧剂0.2-0.4份、消泡剂0.1-0.3份、分散剂0.3-0.5份和流平剂0.2-0.5份；

5、所述环氧树脂为质量比2.4-2.8：1的npel-128型环氧树脂与npel-128s型环氧树脂混合；

6、所述聚合物的制备方法为：按质量份数计，

7、步骤1：将400-420份异佛尔酮二异氰酸酯溶解在1500份n-甲基吡咯烷酮中，加热至52-55℃，加入1200-1250份聚丙二醇，在52-55℃下反应3-5h，得到异氰酸酯封端的第一中间体；

8、步骤2：将400-420份二氨基二苯甲烷溶解在900份n-甲基吡咯烷酮中，加热至52-55℃，加入180-200份甲苯二异氰酸酯，在52-55℃下反应3-5h，得到胺基封端的第二中间体；

9、步骤3：将1450-1480份第一中间体加入到750-770份第二中间体中，混合均匀，并在80-84℃反应3-4h，即得聚合物；

10、(2)将环氧树脂、聚合物和改性填料进行第一混合，得到第一混合物；

11、(3)将第一混合物中依次加入抗氧剂、消泡剂、分散剂、流平剂，进行第二混合，得到第二混合物；

12、(4)将第二混合物和聚硫醇固化剂混合，得到防水耐磨的皮革用环氧涂料。

13、npel-128型环氧树脂与npel-128s型环氧树脂均购自南亚塑胶工业股份有限公司。

14、南亚塑胶工业股份有限公司的型号为npel-128型环氧树脂是由双酚a和环氧氯反应生成的液态环氧树脂，是一种常用于皮革用涂料的树脂。皮鞋在日常穿着过程中不可避免会被摩擦磕碰，涂料耐磨性高有助于保持鞋面的美观。但是使用npel-128型环氧树脂涂料的耐磨性不理想。本发明将npel-128型环氧树脂与npel-128s型环氧树脂以及聚合物复配，可以改善涂料的耐磨性。分析是不同环氧当量的树脂混合，可以调节最终固化产物的交联密度，从而改善涂料的耐磨性，同时软硬段结合的聚合物加入到环氧树脂中，可以改善环氧树脂的交联网络结构，形成更为复杂的三维网络，这种网络结构可以更好地抵抗磨损。发明人还发现此条件下，环氧涂料的拉伸强度得到改善。

15、进一步地，所述改性填料的制备方法为：

16、(1)将混合填料在800-900℃的温度下煅烧40-60分钟，得到煅烧后的混合填料；所述混合填料为质量比1：0.2-0.6：1.2-1.5的纳米氧化钐、氮化硼和有机膨润土混合；

17、(2)将煅烧后的混合填料进行粉碎，研磨成80-100目的混合填料粉末；

18、(3)按照质量比10：1-1.2：80-100的混合填料粉末、四甲基溴化铵和乙醇水溶液混合，搅拌均匀后在55-60℃的温度下，加热3-5小时，过滤，干燥，得到改性混合填料。

19、进一步地，所述乙醇水溶液的质量百分浓度为65-70％。

20、发明人发现涂料体系中加入聚合物后，皮鞋在穿着过程中，鞋面弯曲时，更容易在折痕处形成裂纹，这些裂纹不仅影响美观，而且会逐渐扩大，导致更大的破损。分析是涂料中软硬段的比例影响涂层的弹性，无法适应皮料在穿着或使用过程中的弯曲和拉伸。发明人试图添加混合填料用于改善环氧涂料的耐折性，但是效果并不理想。通过大量实验发现，本发明通过将混合填料进行改性，可以提高环氧涂料的耐折性。分析是四甲基溴化铵改性的混合填料具有疏水性，可以改善其在有机基体中的分散性，从而在环氧树脂和聚合物中形成更均匀的分布，混合填料的层状结构在改性后可以膨胀，允许环氧树脂和聚合物分子插入层间，可以增加涂料的柔韧性而不牺牲强度。同时此条件下，改善了涂料的耐水性和热储存稳定性。

21、进一步地，聚硫醇固化剂为glc-905聚硫醇固化剂。购自山东穗华生物科技有限公司。

22、本发明使用聚硫醇固化剂与环氧树脂配比后，在低温和较薄的涂膜下，能实现快速凝胶固化，在快速修补、冬季及低温作业场合比其它固化剂有明显优势。

23、进一步地，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂bht、抗氧剂330中的至少一种。

24、进一步地，所述消泡剂选自迪高tego901w消泡剂、迪高tego902w消泡剂、迪高tego801w消泡剂中的至少一种。

25、进一步地，分散剂选自tegodi spers715w、tegodi spers755w、tegowet280中的至少一种。

26、进一步地，所述流平剂选自byk300，byk306、byk333中的至少一种。

27、本发明还提供了所述制备工艺制得的环氧涂料。

28、本发明还提供了所述环氧涂料在制备皮革制品中的应用。

29、进一步地，所述环氧涂料在制备皮鞋中的应用。

30、与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：

31、1、本发明提供了一种防水耐磨的皮革用环氧涂料及其制备工艺和应用，所述环氧涂料具有优异的防水耐磨性能，综合性能优异，热储存稳定性高，可以用于制备皮革制品。

32、2、南亚塑胶工业股份有限公司的型号为npel-128型环氧树脂是由双酚a和环氧氯反应生成的液态环氧树脂，是一种常用于皮革用涂料的树脂。但是使用npel-128型环氧树脂涂料的耐磨性不理想。本发明将npel-128型环氧树脂与npel-128s型环氧树脂以及聚合物复配，可以改善涂料的耐磨性。环氧涂料的拉伸强度得到改善。

33、3、发明人发现涂料体系中加入聚合物后，皮鞋在穿着过程中，鞋面弯曲时，更容易在折痕处形成裂纹，这些裂纹不仅影响美观，而且会逐渐扩大，导致更大的破损。分析是涂料中软硬段的比例影响涂层的弹性，无法适应皮料在穿着或使用过程中的弯曲和拉伸。本发明通过将混合填料进行改性，可以提高环氧涂料的耐折性。同时此条件下，改善了涂料的耐水性和热储存稳定性。