一种防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆及其制备方法与流程

本发明属于汽车用产品制造新，具体为一种防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆及其制备方法。

背景技术：

1、国内外汽车用皮革现存的主要问题是：1)汽车用皮革要求皮革的诸种性能之间相互制约很大，难以同时满足，皮革纤维内未结合的低分子物受热后成雾状物挥发出来，凝结于挡风玻璃上，影响视线，增加不安全因素，如有的阻燃性提高了，手感柔软度却大大降低；降低了雾化值，同时又会引起耐湿擦指标大大下降，等等。2)阻燃剂多用含卤素化合物，在车内起火燃烧时，由于高温裂解可能生成pbdd(多溴代二苯并二恶英)和pbdf(多溴代二苯并呋喃)，有害于人体，易于使人窒息。溴化物排到空气中还会破坏臭氧层。3)色浆材料分子链含有大量的不饱和键，在高温日晒条件下受紫外线作用发生黄变和脆裂。4)色浆材料染色后抗静电效果降低。

技术实现思路

1、本发明目的是针对现有技术中的问题，特提供一种防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆及其制备方法。

2、为达以上目的，具体方案如下：

3、一种防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆，原料包括：去离子水60-62重量份、炭黑改性颜料26-30重量份、改性石墨烯粉末0.5-3重量份、水性分散剂2-6重量份、偶氮异丁氰基甲酰胺1-5重量份，交联固色剂de 0.5-2重量份，酪醇脂肪酸酯化合物3-5重量份。

4、本发明进一步优选地，原料为去离子水61重量份、炭黑改性颜料28重量份、改性石墨烯粉末1重量份、水性分散剂3份、偶氮异丁氰基甲酰胺2重量份，交联固色剂de 1重量份，酪醇脂肪酸酯化合物4重量份。

5、本发明进一步优选地，水性分散剂为烷基葡糖苷和聚山梨酯重量份数为2:1的混合物。

6、本发明进一步优选地，所述炭黑改性颜料，其制备方法为：将在容器中将炭黑粉末和铝粉以8-10:1的重量份数比混合均匀得到混合物，然后倒入混合物5-12倍体积的浓硝酸，搅拌反应2-6小时，冷却至室温，洗涤固体粉末至ph为中性60-90℃烘干得到初级改性炭黑；将马来酸酐接枝与氮化硼混合物放置于温度为70℃的乙醇和丙三醇1:1的混合溶液中，过滤洗涤后的氧化炭黑在65-70℃条件下加入到乙醇和丙三醇的混合溶液中，并搅拌1-2小时，过滤后用蒸馏水洗涤，在120-150℃下烘干，得到改性炭黑。

7、本发明进一步优选地，所述改性石墨烯粉末为3-疏丙基三乙氧基硅烷与氧化石墨烯反应得到的改性氧化石墨烯。

8、交联固色剂de为酚醛缩合体。

9、本发明进一步优选地，酪醇脂肪酸酯化合物，其结构式为：

10、

11、其中，n代表2-10的整数。作为优选，酪醇脂肪酸酯类化合物为：乙酸-4-羟基苯乙酯或丙酸-4-羟基苯乙酯或丁酸-4-羟基苯乙酯或戊酸-4-羟基苯乙酯或己酸-4-羟基苯乙酯或庚酸-4-羟基苯乙酯或辛酸-4-羟基苯乙酯或壬酸-4-羟基苯乙酯或癸酸-4-羟基苯乙酯或十一酸-4-羟基苯乙酯或月桂酸-4-羟基苯乙酯或十三酸-4-羟基苯乙酯或肉豆蔻酸-4-羟基苯乙酯或十五酸-4-羟基苯乙酯或软脂酸-4-羟基苯乙酯或十七酸-4-羟基苯乙酯或硬脂酸-4-羟基苯乙酯。该酪醇脂肪酸酯类化合物是对酪醇的化学结构进行衍生化，在其结构中引入脂肪酸，其结构与羟基酪醇相比有较大差异，具有较好的抑菌和抗氧化作用，同时易于储存与应用。

12、酪醇脂肪酸酯类化合物的制备方法，其具体包括以下步骤：步骤1)以酪醇、三苯基磷(tpp)和脂肪酸为原料，氮气保护下加入四氢呋喃，0℃下滴加偶氮二甲酸二异丙酯(diad)，滴毕后撤去冰浴，室温下搅拌反应，反应完毕后蒸干反应液，加入乙酸乙酯溶解，然后依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和氯化钠水溶液洗涤2次，经无水硫酸钠干燥、抽滤除盐、浓缩得浓缩物，该步骤制备方法简单可行，对生产条件和设备要求不高，反应过程步骤短、选择性好，不需要对酚羟基进行保护与脱保护，一步反应即可得到目标化合物粗产物，收率高，环境友好，进而解决酪醇脂肪酸酯类化合物反应条件复杂、不易控制、对设备要求较高、步骤多、原料价格昂贵等问题；步骤2)将浓缩物经凝胶柱层析分离，即得酪醇脂肪酸酯类化合物。

13、上述步骤1)中四氢呋喃中含有3.6‰的对甲基苯磺酸，还含有1.16‰的乳酸乙酯，乳酸乙酯中(s)-乳酸乙酯与(r)-乳酸乙酯的质量比为10.6:1；对甲基苯磺酸可以吸收酯化反应生成物中的水份，降低生成物的含量，从而使酯化反应的反应平衡向正向移动，增大酯化反应进程，提高产物产率；同时特殊配比的(s)-乳酸乙酯与(r)-乳酸乙酯会发生协同增益效果，该协同增益效果可降低羧酸基团电荷中心所带负电量，从而可以降低偶极矩，偶极矩的降低可以进一步的提高质子化能力，将羧酸的羰基质子化，增强羰基碳的亲电性，使反应速率加快，提高酯化效率；另一方面，对甲基苯磺酸是有机强酸，其解离出更多的氢离子，可以增加可逆平衡酯化反应的反应物一端的氢离子含量，依据平衡反应理论，反应平衡向正向移动，从而可有效加快反应进行，提高反应效率与产物含量。上述步骤1)中酪醇、脂肪酸、三苯基磷和偶氮二甲酸二异丙酯的反应摩尔比为1:1:1:1.5。上述步骤1)中反应时间为20h。上述步骤2)中柱层析分离所用的展开剂为石油醚和乙酸乙酯按10:1体积比配制而成。

14、一种防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆的制备方法，具体步骤为：将原料炭黑改性颜料、改性石墨烯粉末、水性分散剂、偶氮异丁氰基甲酰胺交联固色剂de和酪醇脂肪酸酯化合物混合后加入先在容器中加热至260-220℃，然后冷却至50-70℃，加入去离子水，搅拌均匀，得到防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆。

15、与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：

16、1)本发明加入酪醇脂肪酸酯化合物，不但提高了皮革的抗菌效果，而且提高了皮革的柔韧性，降低了其雾化值。

17、2)本发明的偶氮异丁氰基甲酰胺和酚醛缩合体提高了其本身结构和改性炭黑、石墨烯粉末的交联。延长了炭黑颜料的使用寿命，还提高了皮革的抗静电效果。

18、3)酪醇脂肪酸酯类化合物是对酪醇的化学式结构进行衍生，在酪醇结构中引入脂肪酸，衍生物结构与羟基酪醇相比有较大差异，具有较好的抑菌和抗氧化作用，同时易于储存与应用。

19、4)制备酪醇脂肪酸酯类化合物，步骤2)会产生与酪醇脂肪酸酯类化合物极性很接近的副产物，使用硅胶柱难以纯化，因此采用凝胶纯化，顺利得到了目标化合物，得到的酪醇脂肪酸酯类化合物结构与酪醇相比有较大差异，生物活性高，也提高了色浆的色牢度。

技术特征：

1.一种防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆，原料包括：去离子水60-62重量份、炭黑改性颜料26-30重量份、改性石墨烯粉末0.5-3重量份、水性分散剂2-6重量份、偶氮异丁氰基甲酰胺1-5重量份，交联固色剂de 0.5-2重量份，酪醇脂肪酸酯化合物3-5重量份。

2.根据权利要求1所述的防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆，其特征在于：原料为去离子水61重量份、炭黑改性颜料28重量份、改性石墨烯粉末1重量份、水性分散剂3份、偶氮异丁氰基甲酰胺2重量份，交联固色剂de 1重量份，酪醇脂肪酸酯化合物4重量份。

3.根据权利要求1所述的防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆，其特征在于：水性分散剂为烷基葡糖苷和聚山梨酯重量份数为2:1的混合物。

4.根据权利要求1所述的防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆，其特征在于：所述炭黑改性颜料，其制备方法为：将在容器中将炭黑粉末和铝粉以8-10:1的重量份数比混合均匀得到混合物，然后倒入混合物5-12倍体积的浓硝酸，搅拌反应2-6小时，冷却至室温，洗涤固体粉末至ph为中性60-90℃烘干得到初级改性炭黑；将马来酸酐接枝与氮化硼混合物放置于温度为70℃的乙醇和丙三醇1:1的混合溶液中，过滤洗涤后的氧化炭黑在65-70℃条件下加入到乙醇和丙三醇的混合溶液中，并搅拌1-2小时，过滤后用蒸馏水洗涤，在120-150℃下烘干，得到改性炭黑。

5.根据权利要求1所述的防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆，其特征在于：所述改性石墨烯粉末为3-疏丙基三乙氧基硅烷与氧化石墨烯反应得到的改性氧化石墨烯粉末。

6.根据权利要求5所述的防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆，其特征在于：交联固色剂de为酚醛缩合体。

7.根据权利要求6所述的防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆，其特征在于：酪醇脂肪酸酯化合物，其结构式为：

8.根据权利要求7所述的防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆，其特征在于：酪醇脂肪酸酯类化合物的制备方法，其具体包括以下步骤：步骤1)以酪醇、三苯基磷(tpp)和脂肪酸为原料，氮气保护下加入四氢呋喃，0℃下滴加偶氮二甲酸二异丙酯(diad)，滴毕后撤去冰浴，室温下搅拌反应，反应完毕后蒸干反应液，加入乙酸乙酯溶解，然后依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和氯化钠水溶液洗涤2次，经无水硫酸钠干燥、抽滤除盐、浓缩得浓缩物；步骤2)将浓缩物经凝胶柱层析分离，即得酪醇脂肪酸酯类化合物。

9.根据权利要求8所述的防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆，其特征在于：步骤1)中酪醇、脂肪酸、三苯基磷和偶氮二甲酸二异丙酯的反应摩尔比为1:1:1:1.5。

10.一种防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆的制备方法，其特征在于：具体步骤为：将原料炭黑改性颜料、改性石墨烯粉末、水性分散剂、偶氮异丁氰基甲酰胺交联固色剂de和酪醇脂肪酸酯化合物混合后加入先在容器中加热至260-220℃，然后冷却至50-70℃，加入去离子水，搅拌均匀，得到防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆。

技术总结
本发明提供一种防静电低雾化耐候性高的车用皮革色浆，原料包括：去离子水60‑62重量份、炭黑改性颜料26‑30重量份、改性石墨烯粉末0.5‑3重量份、水性分散剂2‑6重量份、偶氮异丁氰基甲酰胺1‑5重量份，交联固色剂DE 0.5‑2重量份，酪醇脂肪酸酯化合物3‑5重量份。本发明加入酪醇脂肪酸酯化合物，不但提高了皮革的抗菌效果，而且提高了皮革的柔韧性，降低了其雾化程度。

技术研发人员：范广
受保护的技术使用者：东莞市靓彩硅胶电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14