一种耐候型合成革用有机硅增滑耐磨型表面处理剂的制作方法

本发明涉及合成革表面处理，具体涉及一种耐候型合成革用有机硅增滑耐磨表面处理剂及其制备方法。

背景技术：

1、天然革因为其独特优良的天然特性，作为日用品和工业品使用，大量应用于人类的生活和生产中，随着人口的增加，市场对其的需求量也成倍增加，天然革已经无法满足需求。因此，人类陆续开发出一系列的合成革类产品，替代天然革，应用在鞋子皮具、汽车内饰、沙发家俱、体育用品、服装皮饰等领域。合成革作为一种复合材料，需要一定的制备技术，伴随着人们的使用，也提出越来越多的性能要求，比如在其手感，透气，耐磨，增滑，光泽度，弹性和粘接强度等方面。

2、有机硅材料主链含有si-o-si键，键能远远大于c-c键，主链十分柔顺，分子间作用力小，兼具有无机材料与有机材料的性能，具有一定的机械强度和化学性能。表面张力低，气体透过性高，-40℃~200℃之间可以长期使用，高温下也不会分解和断链，电器绝缘性能强，满足绝缘材料的需求。

3、传统的合成革可以通过表面处理剂来提升其与天然革之间的性能差距，但是现有的表面处理剂具有一定的局限和缺点，无法满足特定条件的使用，随着越来越多的有机硅体系的表面处理剂的出现，已经改进了部分性能，但是现有的合成革在一些户外和极限条件下，长期的紫外线照射，冷热交替温差，面临开裂，老化等问题，防污和疏水效果也不佳，所以需要一种柔软，高弹性，高韧性，耐磨，并具有一定耐候性的表面处理剂来对其表面处理，以提高合成革表面的综合性。

技术实现思路

1、本发明目的之一在于提供一种耐候型合成革用有机硅增滑耐磨表面处理剂，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

3、一种耐候型合成革用有机硅增滑耐磨表面处理剂，该表面处理剂包含a组份和b组份，所述a组份与b组份的质量比为3:1，按重量份数计，

4、所述的a组份包括：10.0～40.0份甲基乙烯基聚硅氧烷、7.0～22.0份乙烯基树脂、4.0～17.0份交联剂、0.07～0.7份抑制剂、3.0～9.0份有机硅改性聚合物、1.0～5.0份粘附力促进剂、8.0～22.0份消光粉、30.0～90.0份溶剂；

5、所述有机硅改性聚合物的结构式如式i所示，其中，2≤m≤5，2≤m≤5：

6、  式i；

7、所述粘附力促进剂的结构式如式ii所示：

8、  式ii；

9、 b组份包含：8.0～45.0份乙烯基硅油、9.0～60.0份乙烯基树脂、0.05～0.6份uv催化剂、0.08～0.7份卡斯特铂金催化剂；

10、在一些实施例中，所述甲基乙烯基聚硅氧烷中，乙烯基含量为0.003～1.1wt%，粘度为5000～400000mpa.s；所述乙烯基硅油中，乙烯基含量为0.004～0.5wt%，粘度为100～10000mpa.s；所述乙烯基树脂为乙烯基mq树脂，其乙烯基含量为0.005～1.8wt%，粘度为1000～50000mpa.s。

11、在一些实施例中，所述交联剂为含氢mq树脂，其含氢量为0.008～0.5wt%；交联剂通过促进分子间的交联反应，来增加材料的耐化学品性、机械强度和耐磨性，使其在长期使用和磨损的条件下保持更好的性能和外观；此外，交联剂还有助于保持合成革的柔软性和弹性，从而使其更接近天然皮革的手感。

12、在一些实施例中，所述抑制剂为马来酸二乙酯，n,n-二甲基甲酰胺，四甲基四乙烯基环四硅氧烷中的一种或者多种，抑制剂可控制化学反应的速率和程度，以确保有机硅增滑耐磨表面处理剂能够均匀且有效地附着在合成革表面；所述消光粉为赢创ts100，赢创acematt810，格雷斯sy7000中的一种或者多种，消光粉可降低合成革表面的光泽度，从而提供更自然的外观和质感。

13、在一些实施例中，所述溶剂为甲苯，二甲苯，dmf，异构烷烃中的一种或者多种。

14、在一些实施例中，所述uv催化剂为三甲基(甲基-环戊二烯)铂(ⅳ)[(me-cp)ptme3]，在紫外光照射下uv催化剂能促进交联反应，加速固化过程，减少生产过程中的能耗和成本，还能提高合成革的物理和化学稳定性，增强其耐磨性、耐候性。

15、在一些实施例中，所述卡斯特铂金催化剂，其铂含量为1000～50000ppm，所述卡斯特铂金催化剂可高效地催化有机硅化合物中的硅氢键与不饱和键（如乙烯基或丙烯基）的加成反应，有效地交联有机硅化合物，从而改善合成革的物理和化学性质，增强耐磨性、改善手感、增加柔韧性和耐候性。

16、在一些实施例中，所述有机硅改性聚合物由

17、 物质a和物质b通过缩合反应合成；在一些具体的实施例中，所述的有机硅改性聚合物通过如下步骤合成：在45℃温度下，在500ml三口烧瓶中加入78份的物质b和0.2～0.3份辛酸亚锡；接着，通过恒压漏斗向三口烧瓶中缓慢滴加73～159份物质a，保证20分钟内滴加完毕；45℃反应2h，然后将温度提升至75℃并继续反应2h；完成后，停止反应并降温，充氮气，使用分子筛除水，提纯后得到所需的有机硅改性聚合物；

18、 所述有机硅改性聚合物是通过物质a和物质b的异官能缩合反应制备而成，主要通过硅羟基与乙氧基的反应接入主链，其独特的结构赋予了它卓越的手感和耐磨性能：四个环己基的引入显著提升了其手感性能，而苯基的加入则增强了其耐磨性，苯基与环己基的有效组合起协同作用，提升了产品的整体强度和实用性能。

19、在一些实施例中，所述粘附力促进剂由

20、 物质c 和物质d 通过加成反应获得。在一些具体实施中，通过如下步骤合成：首先将33份物质c和0.3～0.5份含7000ppm 2wt%氯铂酸的异丙醇溶液加入反应瓶中，随后加入96.7份物质d；升温至50℃并维持2至3小时的反应时间，然后温度进一步升至70℃，继续反应2至3小时；反应完成后停止搅拌，并充入氮气，冷却至室温，使用分子筛除水后进行提纯，再通过减压蒸馏即得所需的粘附力促进剂；

21、所述粘黏力促进剂含有9个烷氧基可显著增强对各种基材界面的结合和浸润能力，从而牢牢将其固定在基材表面，通过内聚破坏显示出强大的粘黏力，而其中的苯基增强了其耐候性，并确保在高温下的稳定性，使得粘黏力促进剂性能优异；且制备这种粘黏力促进剂的反应是典型的硅氢加成反应，涉及硅烷和硅乙烯基加成，无副产物，对环境友好。

22、本发明的另一目的在于提供一种耐候型合成革用有机硅增滑耐磨表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：

23、步骤一，制备a组分：25℃条件下，分别称取10.0～40.0份甲基乙烯基聚硅氧烷、7.0～22.0份乙烯基树脂、4.0～17.0份交联剂、0.07～0.7份抑制剂、3.0～9.0份有机硅改性聚合物、1.0～5.0份粘附力促进剂、30.0～90.0份溶剂依次加入到搅拌机中，混合均匀后，再加入8.0～22.0份消光粉，混合均匀即可得到a组分；

24、步骤二，制备b组分：25℃条件下，分别称取8.0～45.0份乙烯基硅油、9.0～60.0份乙烯基树脂、0.05～0.6份uv催化剂、0.08～0.7份卡斯特铂金催化剂依次加入到搅拌机中，混合均匀，即可得到b组分；

25、步骤三，混合和固化：a组分与b组分按照重量比为3：1比例混合均匀后涂覆在合成革表面进行固化，采用涂覆印刷的工艺进行，固化条件在波长为365nm，光照强度为50mw/cm2的紫外光光源下照射5min后，再移至烘箱进行100～180℃，5～12min烘干，即可完成。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、 （1）本发明现设计的一种耐候型合成革用有机硅增滑耐磨表面处理剂，性能优异，涂覆在合成革表面后，合成革耐候性好，增滑，耐磨，且手感性能好。

28、（2）本发明现设计的一种耐候型合成革用有机硅增滑耐磨表面处理剂的制备方法，反应条件温和且操作步骤简单，无副产物生成，对环境友好。

29、实施方式

30、下面将对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都应属于本发明的保护范围。

31、实施例

32、有机硅改性聚合物的合成；

33、原料a：，其中，m=2，n=2；

34、 原料b： 。

35、在45℃温度下，在500ml三口烧瓶中加入78份的物质b和0.2份辛酸亚锡；接着，通过恒压漏斗向三口烧瓶中缓慢滴加73份物质a，保证20分钟内滴加完毕；45℃反应2h，然后将温度提升至75℃并继续反应2h；完成后，停止反应并降温，充氮气，使用分子筛除水，提纯后得到如式i所示的机硅改性聚合物，其中m=2，n=2；

36、  式i。

37、粘附力促进剂的合成：

38、原料c：；

39、原料d：；

40、 首先将33份物质c和0.3份含7000ppm 2wt%氯铂酸的异丙醇溶液加入反应瓶中，随后加入96.7份物质d；升温至50℃并维持3小时的反应时间，然后温度进一步升至70℃，继续反应3小时；反应完成后停止搅拌，并充入氮气，冷却至室温，使用分子筛除水后进行提纯，再通过减压蒸馏即得如式ii所示的粘附力促进剂；

41、 式ii。

42、有机硅增滑耐磨表面处理剂的合成：

43、步骤一：制备a组分：25℃条件下，分别称取10.0份甲基乙烯基聚硅氧烷（乙烯基含量为0.003wt%，粘度为400000mpa.s）、22.0份乙烯基mq树脂（乙烯基含量为1.8wt%，粘度为1000mpa.s）、17.0份含氢mq树脂（含氢量为0.06wt%）、0.07份n,n-二甲基甲酰胺抑制剂、3.0份有机硅改性聚合物（如结构式i，其中m=2，n=2）、5.0份粘附力促进剂（如结构式ii）、90.0份二甲苯依次加入到搅拌机中，混合均匀后，再加入22.0份赢创ts100消光粉，混合均匀即可得到a组分；

44、 步骤二：制备b组分：25℃条件下，分别称取8.0份乙烯基硅油（乙烯基含量为0.004wt%，粘度为10000mpa.s）、60.0份乙烯基mq树脂（乙烯基含量为0.005wt%，粘度为50000mpa.s）、0.3份三甲基(甲基-环戊二烯)铂(ⅳ)[(me-cp)ptme3] uv催化剂、0.7份铂含量为1000ppm的卡斯特铂金催化剂，依次加入到搅拌机中，混合均匀，即可得到b组分；

45、步骤三：混合和固化：a组分与b组分按照重量比为3：1比例混合均匀后涂覆在合成革表面进行固化，采用涂覆印刷的工艺进行，固化条件为在波长为365nm，光照强度为50mw/cm2的紫外光光源下照射5min后，再移至烘箱进行150℃，8min烘干，即可完成。

46、实施例

47、有机硅改性聚合物的合成，与实施例1相同，原料a的m=5，n=5：

48、在45℃温度下，在500ml三口烧瓶中加入78份的物质b和0.3份辛酸亚锡；接着，通过恒压漏斗向三口烧瓶中缓慢滴加159份物质a，保证20分钟内滴加完毕；45℃反应2h，然后将温度提升至75℃并继续反应2h；完成后，停止反应并降温，充氮气，使用分子筛除水，提纯后得到所需的有机硅改性聚合物。

49、粘附力促进剂的合成：

50、 首先将33份物质c和0.5份含7000ppm 2wt%氯铂酸的异丙醇溶液加入反应瓶中，随后加入96.7份物质d；升温至50℃并维持2小时的反应时间，然后温度进一步升至70℃，继续反应2小时；反应完成后停止搅拌，并充入氮气，冷却至室温，使用分子筛除水后进行提纯，再通过减压蒸馏即得所需的粘附力促进剂。

51、有机硅增滑耐磨表面处理剂的合成：

52、步骤一：制备a组分：25℃条件下，分别称取40.0份甲基乙烯基聚硅氧烷（乙烯基含量为1.1wt%，粘度为5000mpa.s）、7.0份乙烯基mq树脂（乙烯基含量为0.005wt%，粘度为50000mpa.s）、4.0份含氢mq树脂（含氢量为0.5wt%）、0.7份马来酸二乙酯、9.0份有机硅改性聚合物（如结构式i，其中m=5，n=5）、1.0份粘附力促进剂（如结构式ii）、30.0份甲苯依次加入到搅拌机中，混合均匀后，再加入8.0份赢创acematt810消光粉，混合均匀即可得到a组分；

53、 步骤二：制备b组分：25℃条件下，分别称取45.0份乙烯基硅油（乙烯基含量为0.5wt%，粘度为100mpa.s）、9.0份乙烯基mq树脂（乙烯基含量为1.8wt%，粘度为1000mpa.s）、0.6份三甲基(甲基-环戊二烯)铂(ⅳ)[(me-cp)ptme3] uv催化剂、0.08份铂含量为50000ppm的卡斯特铂金催化剂，依次加入到搅拌机中，混合均匀，即可得到b组分；

54、 步骤三：混合和固化：a组分与b组分按照重量比为3：1比例混合均匀后涂覆在合成革表面进行固化，采用涂覆印刷的工艺进行，固化条件为在波长为365nm，光照强度为50mw/cm2的紫外光光源下照射5min后，再移至烘箱进行100℃，12min烘干，即可完成。

55、实施例

56、有机硅改性聚合物的合成，与实施例1相同，原料a的m=3，n=3：

57、在45℃温度下，在500ml三口烧瓶中加入78份的物质b和0.25份辛酸亚锡；接着，通过恒压漏斗向三口烧瓶中缓慢滴加102份物质a，保证20分钟内滴加完毕；45℃反应2h，然后将温度提升至75℃并继续反应2h；完成后，停止反应并降温，充氮气，使用分子筛除水，提纯后得到所需的有机硅改性聚合物。

58、粘附力促进剂的合成：

59、 首先将33份物质c和0.4份含7000ppm 2wt%氯铂酸的异丙醇溶液加入反应瓶中，随后加入96.7份物质d；升温至50℃并维持2.5小时的反应时间，然后温度进一步升至70℃，继续反应2.5小时；反应完成后停止搅拌，并充入氮气，冷却至室温，使用分子筛除水后进行提纯，再通过减压蒸馏即得所需的粘附力促进剂。

60、有机硅增滑耐磨表面处理剂的合成：

61、步骤一：制备a组分：25℃条件下，分别称取30份甲基乙烯基聚硅氧烷（乙烯基含量为0.8wt%，粘度为20000mpa.s）、17.0份乙烯基mq树脂（乙烯基含量为0.95wt%，粘度为37000mpa.s）、10.0份含氢mq树脂（含氢量为0.44wt%）、0.5份四甲基四乙烯基环四硅氧烷抑制剂、6.0份有机硅改性聚合物（（如结构式i，其中m=3，n=3））、3.0份粘附力促进剂（如结构式ii）、60.0份异构烷烃依次加入到搅拌机中，混合均匀后，再加入10.0份格雷斯sy7000消光粉，混合均匀即可得到a组分；

62、 步骤二：制备b组分：25℃条件下，分别称取22.0份乙烯基硅油（乙烯基含量为0.3wt%，粘度为300mpa.s）、50.0份乙烯基mq树脂（乙烯基含量为0.9wt%，粘度为30000mpa.s）、0.2份三甲基(甲基-环戊二烯)铂(ⅳ)[(me-cp)ptme3] uv催化剂、0.1份铂含量为10000ppm的卡斯特铂金催化剂，依次加入到搅拌机中，混合均匀，即可得到b组分；

63、步骤三：混合和固化：a组分与b组分按照重量比为3：1比例混合均匀后涂覆在合成革表面进行固化，采用涂覆印刷的工艺进行，固化条件为在波长为365nm，光照强度为50mw/cm2的紫外光光源下照射5min后，再移至烘箱进行180℃，5min烘干，即可完成。

64、对比例1：与实施例1的区别之处在于未添加有机硅改性聚合物。

65、对比例2：与实施例2的区别之处在于未添加粘附力促进剂。

66、对比例3：与实施例1的区别之处在于未添加粘附力促进剂与有机硅改性聚合物。

67、针对本发明进行的相关测试结果如表1所示：

68、 项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 附着力（al） 4.9mpa 3.8mpa 4.6mpa 2.9mpa 0.7mpa 0.4mpa 附着力（pu） 4.3mpa 3.9mpa 4.1mpa 2.3mpa 0.5mpa 0.3mpa 手感 滑爽 滑爽 滑爽 干涩 滑爽 干涩 揉搓100次 正常 正常 正常 轻微 掉胶 掉胶 摩擦3000次 正常 正常 正常 掉胶 掉胶 掉胶 老化后性能（85℃，85%湿度）摩擦3000次 正常 正常 正常 掉胶 掉胶 掉胶 紫外光照射1000小时 正常 正常 正常 掉胶 掉胶 掉胶

69、通过实施例1和对比例1可知，添加有机硅改性聚合物可以提升手感和耐磨耐候性能；通过实施例2和对比例2可知，添加粘附力促进剂可以提升与基材的粘接性能；通过实施例3和对比实施例3可知，有机硅改性聚合物和粘附力促进剂两者同时使用大大提升其的耐磨手感、粘接性能和耐磨耐候性能。

70、以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。