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超疏水皮革涂层构筑的研究

张晓艳  
【摘要】:皮革因具有卓越的透气、保暖等功能受到广大消费者的亲睐,但是由于皮革的疏水性差,造成皮革制品在粘上水时,极易发硬或变形。因此,获得超疏水皮革涂层具有重要的意义。本研究在课题组前期高疏水型皮革涂饰材料研究的基础上,开展超疏水皮革涂层构筑的研究。采用层层组装法在皮革表面构筑超疏水皮革涂层,以皮革涂层与水滴的接触角为考察指标,得到了层层组装法构筑超疏水皮革涂层的最佳工艺。即首先在皮革表面喷涂聚丙烯酸酯乳液,然后再喷涂4层浓度为2.0%的市售疏水化二氧化硅的乙醇分散液。实验表明,该构筑方法具有广泛的应用范围,但所得皮革涂层经过25次摩擦后,接触角下降了27°左右。对市售疏水化二氧化硅进行氨基化改性,同时在打底聚丙烯酸酯乳液中引入功能性单体,使其含有能与氨基反应的基团,利用二者之间的化学作用提高层层组装法构筑的超疏水皮革涂层的耐磨性。以乳液的性能及摩擦前后所构筑皮革涂层与水滴的接触角为考察指标,获得了化学键合法提高层层组装法构筑的超疏水皮革涂层耐磨性的最佳工艺:反应pH为9、反应温度为110℃、反应时间为10 min。所得皮革涂层经过25次摩擦后,接触角下降了11°左右,与层层组装法相比,采用化学键合法构筑的超疏水皮革涂层的耐磨性有一定提升。采用物理共混法,在市售疏水化二氧化硅中引入具有耐磨性的聚氨酯及自制疏水化二氧化硅。以摩擦前后皮革涂层与水滴的接触角为考察指标,得到了物理共混法构筑耐磨性超疏水皮革涂层的最佳工艺:溶剂型聚氨酯(PU)与市售疏水化二氧化硅(HN-SiO2)的质量比m(PU):m(HN-SiO2)=1:2~1:1,引入140 nm自制疏水化二氧化硅(HDTMS-SiO2)且其与市售疏水化二氧化硅的质量比m(HDTMS-SiO2):m(HN-Si O2)=1:6,热处理温度为110℃。采用该方法构筑的超疏水皮革涂层经25次摩擦后,其与水滴的接触角基本不变。


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