摘要：無溶劑聚氨酯合成革在生產(chǎn)加工中無需加入有害溶劑，相較于溶劑型聚氨酯而言，其對(duì)環(huán)境更安全、生態(tài)更友好;比水性聚氨酯合成革更節(jié)能環(huán)保。但由于原料反應(yīng)速度過快、不易控制，產(chǎn)品物性下降等方面的相關(guān)問題，導(dǎo)致其應(yīng)用范圍受限，因此完善無溶劑聚氨酯合成革生產(chǎn)工藝及提高產(chǎn)品的使用性能具有重要意義。通過對(duì)無溶劑聚氨酯合成革的發(fā)展現(xiàn)狀和主要特點(diǎn)進(jìn)行概述，著重總結(jié)了無溶劑聚氨酯合成革在合成工藝、高物性和阻燃性能等方面的國內(nèi)外研究進(jìn)展，并探討了無溶劑聚氨酯合成革的發(fā)展趨勢(shì)。

　　關(guān)鍵詞：無溶劑聚氨酯;合成工藝;阻燃性;高物性

　　作者：石磊

　　聚氨酯合成革是聚氨酯彈性體中的一種，主要是利用聚氨酯樹脂材料在基布上采用干法貼面或濕法加工等工序制備而成，一般由基布層、發(fā)泡層和面層三層結(jié)構(gòu)組成。聚氨酯樹脂一般作為皮革的面層或者黏結(jié)面層與基布的發(fā)泡層(黏結(jié)層)，基布層通常為非織造布，如圖1中所示。由于聚氨酯具有特殊的軟硬段結(jié)構(gòu)以及發(fā)泡、凝膠等特性，因此聚氨酯合成革具有眾多優(yōu)異的性能，如光澤柔和、手感柔軟、抗磨損、耐揉曲、抗老化以及黏結(jié)性能好等，故使得聚氨酯合成革在傳統(tǒng)革領(lǐng)域里發(fā)揮了其他材料無可比擬的優(yōu)勢(shì)，成為天然皮革最完美的替代品[1]。一般來講，可以通過由多異氰酸酯與擴(kuò)鏈劑組分所組成的硬段來調(diào)節(jié)合成革的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率;也可通過由多元醇等組分所組成的軟段來調(diào)節(jié)合成革的彈性以及低溫性能;還可通過配方配比調(diào)節(jié)合成革的耐油、耐酸、耐高溫等特殊性能。簡(jiǎn)而言之，通過原料配方的調(diào)節(jié)和工藝上的改善，可制備具有不同性能的聚氨酯合成革，從而使其可適用于箱包、制鞋、家具、服裝等不同的領(lǐng)域。

　　目前市場(chǎng)上聚氨酯合成革主要可分為三大類：溶劑型聚氨酯合成革、水性聚氨酯合成革和無溶劑聚氨酯合成革。其中市場(chǎng)份額最大的是溶劑型聚氨酯合成革，該產(chǎn)品性能優(yōu)異，且成本低廉。但溶劑型聚氨酯合成革在制備過程中需要加入大量有害的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶劑，而且溶劑難以完全回收;水性聚氨酯合成革雖然以水取代有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)可避免大量有害有機(jī)溶劑的引入，但后期水介質(zhì)的除去需耗費(fèi)大量能量，導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅提高，同時(shí)合成革的物理性能也會(huì)有所降低;無溶劑聚氨酯合成革在生產(chǎn)加工中無需加入溶劑，通過直接擠出反應(yīng)成型，對(duì)環(huán)境友好，低揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)排放，符合未來“綠色化工”的發(fā)展需求[2]。盡管當(dāng)前無溶劑聚氨酯合成革的市場(chǎng)份額不算很大，但市場(chǎng)正處于快速成長(zhǎng)期。因此本文針對(duì)目前無溶劑聚氨酯合成革的發(fā)展現(xiàn)狀和研究進(jìn)展進(jìn)行概述，特別聚焦于國內(nèi)外有關(guān)無溶劑聚氨酯合成及改性方面的研究。希望以此對(duì)無溶劑聚氨酯合成革產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新提供參考與借鑒。

　　1無溶劑聚氨酯合成革的發(fā)展現(xiàn)狀

　　2010年5月，德國BSAF公司制備的無溶劑合成革樣品(無溶劑面層+超纖基材)在深圳第八屆中國國際聚氨酯展覽會(huì)上首次展出。此后，無溶劑聚氨酯合成革制造技術(shù)得以快速發(fā)展，無溶劑聚氨酯樹脂、無溶劑聚氨酯配套原材料、合成革工藝以及加工設(shè)備等也相繼跟進(jìn)，取得了比較大的進(jìn)步[3]。例如，蘇州瑞高新材料有限公司利用巴斯夫公司的ElastollanB50A12CF熱塑性聚氨酯(TPU)制造的合成革，通過無溶劑技術(shù)直接擠出到面料上，實(shí)現(xiàn)了聚氨酯層和面料的緊密貼合，從而可大幅簡(jiǎn)化合成革生產(chǎn)工藝、提高生產(chǎn)效率。德國BAYER亦推出了無溶劑聚氨酯合成革技術(shù)。該技術(shù)采用Impranil分散體制成，可在不使用任何有害化合物的情況下生產(chǎn)聚氨酯合成革。此外，作為起步較早的日本、韓國合成革體系，也相繼與國內(nèi)合成革公司合作，成功開發(fā)了無溶劑合成革樹脂。雖然國外公司生產(chǎn)的無溶劑樹脂能滿足國內(nèi)市場(chǎng)需求，但其核心技術(shù)仍掌握在國外公司手中，價(jià)格昂貴。隨著中國企業(yè)對(duì)無溶劑合成革技術(shù)的重視和不斷探索，無溶劑聚氨酯合成革相關(guān)核心技術(shù)專利不斷涌現(xiàn)，并在某些方面有了突破。例如，浙江禾欣新材料有限公司設(shè)計(jì)開發(fā)出了環(huán)保型無溶劑聚氨酯上料裝置，可以有效解決低溫條件下物料黏度升高或結(jié)晶而造成物料輸送困難的問題[4]。安徽安利材料科技股份有限公司設(shè)計(jì)開發(fā)出了一種高耐久耐用無溶劑壓花吸紋聚氨酯合成革，可以明顯提高無溶劑合成革的耐用性能[5]。目前，國內(nèi)無溶劑聚氨酯合成革的產(chǎn)量約為3000t/年，其環(huán)保特性優(yōu)異，銷售價(jià)格較高，主要用于高端沙發(fā)革、汽車革、服裝革，具有良好的生產(chǎn)效益。

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