一种革用负离子聚氨酯树脂的面层浆料的制作方法

本发明属于汽车内饰材料技术领域，具体涉及一种革用负离子聚氨酯树脂的面层浆料。

背景技术：

汽车内饰用负离子聚氨酯表皮材料，如超纤、pu革，一般将负离子粉体加入聚氨酯原料中进行加工，由于负离子具有净化空气、消除空气中的异味和有害气体,以及缓解疲劳,促进人体的新陈代谢等优点,如开发可以释放负氧离子的合成革,主要用于飞机等狭小密闭空间，此类产生负离子,有利于改善狭小空间的环境,提高驾乘人员感官体验。所以负离子粉体的分散及分散稳定性直接影响着负离子产品的最终质量和各种性能，分散均匀程度越高，其质量性能也越好，同时负离子添加剂不能对生产工艺带来负面影响。

目前针对负离子合成革等复合材料的开发，基本全部采用电气石、奇冰石粉等材料，加工成超细粉体后直接加入聚氨酯合成体系，以期获得负离子发生效果。但是这种工艺目前存在问题：电气石粉体的表面能大，超细负离子粉末颗粒的表面活性非常高，单个颗粒不能稳定存在，往往会通过相互吸引而团聚，从而降低其表面能来形成稳定状态。而且团聚之后，会导致超细粉体性能的劣化，不利于负离子粉末性能的体现，更容易出现产品质量问题。在应用中电气石粉与高分子聚合物表面性能差异较大，使得它更不易在非极性聚合物中均匀分散和稳定存在，若直接填充于有机物中，易导致材料的某些性能下降，从而影响复合材料的整体综合性能。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种负离子聚氨酯树脂的面层浆，用于聚氨酯合成革的生产体系。所发明的负离子添加剂为核壳结构的电气石@13x分子筛，其作为负离子添加剂的优异特性来源于其材料特征：外壳为13x分子筛骨架带有负电荷、微孔可以吸附水分子、二氧化碳，有助于电气石产生的游离电子传递到空气分子中，更容易形成负离子；同时表面含有硅羟基、铝羟基，可以和聚氨酯合成原料tdi反应，聚氨酯中加入分子筛粒子后，聚氨酯为连续相，而分子筛粒子被分散在其中，形成“海－岛”结构，在材料受到外力产生裂纹时，分子筛粒子会阻止裂纹向某一方向发展，而将裂纹细化，消耗了能量，延缓了断裂，因而提高了材料的机械强度。同时由于分子筛粒子表面电荷分布不均，使聚氨酯的硬链段结晶形态发生改变，形成小而多的硬段结晶片层，分散在软段中，这类细晶的表面积大，与软段以化学键相联，也可以认为增加了物理交联并改变了应力分布。另外分子筛的微孔可以吸附二氧化碳气体和水分，使聚氨酯/分子筛复合材料中的微气泡孔减少，提高聚氨酯/电气石@13x分子筛复合材料的性能。将上述负离子添加剂加入聚氨酯面涂浆料中，制成负离子聚氨酯树脂面层浆料，用于汽车内饰用表皮材料，可以实现表皮材料的负离子释放。

本发明通过如下技术方案实现：

一种革用负离子聚氨酯树脂的面层浆料，由以下组分按质量份数组成：

水性聚氨酯树脂：100份

水：20～40份

水性油墨：10～30份

负离子添加剂：3～5份。

进一步地，所述的负离子添加剂为核壳结构的电气石@13x分子筛。

进一步地，所述电气石@13x分子筛的制备方法如下：

a、通过机械剪切，将电气石制成粒径6-20微米的粉体a；

b、将偏铝酸钠、氢氧化钠、硅酸钠、水按照以下摩尔比混合，sio2/al2o3＝3～5；na2o/sio2＝1～1.5；h2o/na2o＝35～65；混合均匀后得到溶胶b；

c、粉末a加入溶胶b中，质量比为a/b＝3～5％，继续搅拌均匀后，室温静置3～8h；

d、放入聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，98±2℃下静置5～14h；

e、产物用去离子水洗涤、过滤、烘干，得到电气石@13x分子筛复合材料。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

与采用常规方法，即加入机械加工的负离子粉体相比，本发明所加入的电气石@13x分子筛复合材料作为负氧离子添加剂，不会导致材料的力学性能下降，从而影响复合材料的整体综合性能；本发明解决了电气石粉体和聚氨酯体系的兼容性问题，制备了革用负离子聚氨酯树脂面层浆料。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的核壳结构的电气石@13x分子筛的xrd的示意图；从图中可以看出，产物具有13x分子筛的晶体结构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步地说明。

实施例1

一种革用负离子聚氨酯树脂的面层浆料，由以下组分按质量份数组成：

水性聚氨酯树脂(科思创：bayhydrola2601)：100份

水：20～40份

水性油墨(basf：joncryl678)：10～30份

负离子添加剂：3～5份。

进一步地，所述的负离子添加剂为核壳结构的电气石@13x分子筛，所述电气石@13x分子筛的制备方法如下：

a、通过机械剪切，将电气石制成粒径6-20微米的粉体a；

b、将偏铝酸钠、氢氧化钠、硅酸钠、水按照以下摩尔比混合，sio2/al2o3＝3～5；na2o/sio2＝1～1.5；h2o/na2o＝35～65；混合均匀后得到溶胶b；

c、粉末a加入溶胶b中，质量比为a/b＝3～5％，继续搅拌均匀后，室温静置3～8h；

d、放入聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，98±2℃下静置5～14h；

e、产物用去离子水洗涤、过滤、烘干，得到电气石@13x分子筛复合材料。

将采用本发明的负离子聚氨酯树脂面层浆料，以干法贴面工艺复合到基布上，速度：8m/min，面层厚度100μm，烘箱温度102℃；制得的负离子聚氨酯革，表面质量无缺陷，断裂强力、断裂伸长率等机械性能保持不变，见表1所示，同时负离子散发量≥3000个/cm³；

表1为本发明实施例1制备的负离子聚氨酯革的力学性能数据。

1-负离子添加剂0％

2-负离子添加剂3％

3-负离子添加剂4％

技术特征：

1.一种革用负离子聚氨酯树脂的面层浆料，其特征在于，由以下组分按质量份数组成：

水性聚氨酯树脂：100份；

水：20～40份；

水性油墨：10～30份；

负离子添加剂：3～5份；

所述的负离子添加剂为核壳结构的电气石@13x分子筛。

2.如权利要求1所述的一种革用负离子聚氨酯树脂的面层浆料，其特征在于，所述电气石@13x分子筛的制备方法如下：

a、通过机械剪切，将电气石制成粒径6-20微米的粉体a；

b、将偏铝酸钠、氢氧化钠、硅酸钠、水按照以下摩尔比混合，sio2/al2o3＝3～5；na2o/sio2＝1～1.5；h2o/na2o＝35～65；混合均匀后得到溶胶b；

c、粉末a加入溶胶b中，质量比为a/b＝3～5％，继续搅拌均匀后，室温静置3～8h；

d、放入聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，98±2℃下静置5～14h；

e、产物用去离子水洗涤、过滤、烘干，得到电气石@13x分子筛复合材料。

技术总结
本发明公开了一种革用负离子聚氨酯树脂的面层浆料，属于汽车内饰材料技术领域，由以下组分按质量份数组成：水性聚氨酯树脂：100份，水：20～40份，水性油墨：10～30份，负离子添加剂：3～5份，所述的负离子添加剂为核壳结构的电气石@13X分子筛；将上述负离子添加剂加入聚氨酯面涂浆料中，制成负离子聚氨酯树脂面层浆料，用于汽车内饰用表皮材料，可以实现表皮材料的负离子释放，不会导致材料的力学性能下降，从而影响复合材料的整体综合性能；本发明解决了电气石粉体和聚氨酯体系的兼容性问题，制备了革用负离子聚氨酯树脂面层浆料。

技术研发人员：张明远;孟玲玲;丛穆;任晓珊;张斌;滕腾;王超;陈书礼;刘宏宇;赵国华
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2019.08.28
技术公布日：2019.11.22