利用層層組裝在皮革表面構筑超疏水涂層的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用層層組裝在皮革表面構筑超疏水涂層的方法。現(xiàn)有的在纖維基材料表面構筑超疏水涂層的方法，需特定設備、強堿和有機溶劑等，會造成皮革收縮和水解。本發(fā)明將稀釋后的聚合物乳液，噴涂至皮革表面形成聚合物乳膠膜，噴涂量為10-20g/sf2；再向聚合物乳膠膜表面噴涂疏水化二氧化硅的乙醇分散液，噴涂量為10-20g/sf2，干燥后即可獲得具有超疏水的皮革涂層。本發(fā)明構筑超疏水皮革涂層，操作方便、快捷，不需要昂貴的儀器設備，且以水或乙醇作為溶劑，對環(huán)境友好。
【專利說明】利用層層組裝在皮革表面構筑超疏水涂層的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于皮革涂飾【技術領域】，具體涉及一種利用層層組裝在皮革表面構筑超疏 水涂層的方法。

【背景技術】
[0002] 皮革是由膠原纖維編織而成的，膠原纖維中含有大量的親水性基團如氨基、羧基、 羥基等，同時在皮革加工過程中使用了大量的表面活性劑、鹽類等親水性物質，導致皮革的 疏水性能較差。當皮革制品表面沾上水時，如果處理不當，極易造成革制品發(fā)硬或變形，不 僅影響革制品的美觀，而且降低了革制品的穿著舒適度，限制了革制品在特殊環(huán)境(雨雪天 氣）或特殊領域(作戰(zhàn)靴、作戰(zhàn)服等）的應用。開發(fā)具有超疏水涂層的皮革對于拓寬皮革的 應用范圍、提升皮革的檔次具有重要的意義。
[0003] 所謂超疏水涂層是指與水滴的接觸角大于150°的涂層，當水滴落到超疏水涂層 表面時，水滴不會在超疏水涂層表面停留，而是形成球形結構滾落，同時帶走附著在超疏水 涂層上的灰塵等。研究表明，制備超疏水涂層具有兩個必要條件，一是要具有適當的粗糙結 構，二是要降低基底和粗糙結構表面的自由能。目前，在纖維基材料表面構筑超疏水涂層的 方法主要有水熱法、刻蝕法、化學氣相沉積法、浸漬法等，但采用上述方法制備超疏水涂層 時，常需要特定的儀器設備(水熱釜等)、苛刻的反應條件(強堿）以及需要使用有毒的有機 溶劑等。由于皮革膠原纖維具有高溫易收縮、強堿性條件下易水解等特點，使得上述制備纖 維基超疏水涂層的方法在皮革表面的應用受限。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種利用層層組裝在皮革表面構筑超疏水涂層的方法，不會 造成皮革的收縮和水解。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術方案是： 利用層層組裝在皮革表面構筑超疏水涂層的方法，其特征在于： 由以下步驟實現(xiàn)： 步驟一：將固含量為30-50%的聚合物乳液用水稀釋至質量分數為2-10%，將其噴涂至 已染色、加脂、凈面、干燥整理后的皮革表面，噴涂2次，噴涂量為10-20g/sf2,室溫干燥，形 成聚合物乳膠膜； 步驟二：向聚合物乳膠膜表面噴涂質量分數為0. 5-3%的疏水化二氧化硅的乙醇分散 液，噴涂2次，噴涂量為10-20g/sf2,并置于30-KKTC的烘箱中干燥； 步驟一和步驟二中所述的噴涂均為空氣噴涂法，空氣壓縮機的壓力在0. 4-0. 8MPa，噴 槍距革樣的距離為0. 17-0. 33m。
[0006] 步驟一中，聚合物乳液選自聚丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液、環(huán)氧樹脂乳液。
[0007] 步驟二中，疏水化二氧化娃選自市售疏水化二氧化娃、或經十七氟辛基三甲氧基 硅烷、十七氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、以 及C原子數大于或等于12的長鏈烷基硅烷改性的二氧化硅。
[0008] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點： 1)本發(fā)明構筑超疏水皮革涂層的方法，具有操作方便、快捷，不需要昂貴的儀器設備； 且以水或乙醇作為溶劑，對環(huán)境友好。
[0009] 2)本發(fā)明利用噴涂于皮革表面的聚合物乳液對疏水化二氧化硅的粘結作用，使所 構筑的超疏水涂層具有一定的堅牢度。所得超疏水皮革涂層與水滴的接觸角可達150°以 上，與未處理皮革表面的疏水性能相比，其接觸角提升了 52.9°。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為一滴8 μ L的水滴在所構筑超疏水皮革涂層表面的接觸角。
[0011] 圖2為一滴8μ L的水滴在未處理皮革表面的接觸角。

【具體實施方式】
[0012] 下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0013] 層層組裝法是基于物質間的相互作用力，通過物質的交替沉積構筑粗糙結構的方 法，具有操作簡單、不需要復雜的儀器設備、并且所構筑的涂層的組成和厚度可控等優(yōu)點。 本發(fā)明所涉及的利用層層組裝在皮革表面構筑超疏水涂層的方法，由以下步驟實現(xiàn)： 步驟一：將固含量為30-50%的聚合物乳液(選自聚丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液、環(huán)氧樹 脂乳液）用水稀釋至質量分數為2-10%，將其噴涂至已染色、加脂、凈面、干燥整理后的皮革 表面(牛皮、羊皮以及其它動物的皮革)，噴涂2次，噴涂量為10-20g/sf 2,室溫干燥，形成聚 合物乳膠膜； 步驟二：向聚合物乳膠膜表面噴涂質量分數為0. 5-3%的疏水化二氧化硅(選自市售疏 水化二氧化硅、或經十七氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲 氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、以及C原子數大于或等于12的長鏈烷基硅烷改性的 二氧化硅)的乙醇分散液，噴涂2次，噴涂量為10-20g/sf 2,并置于30-KKTC的烘箱中干燥； 步驟一和步驟二中所述的噴涂均為空氣噴涂法，空氣壓縮機的壓力在0. 4-0. 8MPa，噴 槍距革樣的距離為0. 17-0. 33m。
[0014] 實施例1 : 步驟一：將固含量為30%的聚合物乳液(聚丙烯酸酯乳液）用水稀釋至質量分數為2%， 將其噴涂至已染色、加脂、凈面、干燥整理后的皮革表面，噴涂2次，噴涂量為lOg/sf2,室溫 干燥，形成聚合物乳膠膜； 步驟二：向聚合物乳膠膜表面噴涂質量分數為0. 5%的疏水化二氧化硅(市售疏水化二 氧化硅）的乙醇分散液，噴涂2次，噴涂量為lOg/sf2,并置于30°C的烘箱中干燥； 步驟一和步驟二中所述的噴涂均為空氣噴涂法，空氣壓縮機的壓力在0. 4MPa，噴槍距 革樣的距離為〇. 17m。
[0015] 實施例2: 步驟一：將固含量為40%的聚合物乳液(聚氨酯乳液）用水稀釋至質量分數為6%，將其 噴涂至已染色、加脂、凈面、干燥整理后的皮革表面，噴涂2次，噴涂量為15g/sf2,室溫干燥， 形成聚合物乳膠膜； 步驟二：向聚合物乳膠膜表面噴涂質量分數為1. 7%的疏水化二氧化硅(經十七氟辛基 二甲氧基娃燒、十七氟半基二乙氧基娃燒、十二氟半基二甲氧基娃燒或十二氟半基二乙氧 基硅烷改性的二氧化硅)的乙醇分散液，噴涂2次，噴涂量為15g/sf 2,并置于65°C的烘箱中 干燥； 步驟一和步驟二中所述的噴涂均為空氣噴涂法，空氣壓縮機的壓力在0. 6MPa，噴槍距 革樣的距離為〇. 25m。
[0016] 實施例3: 步驟一：將固含量為50%的聚合物乳液(環(huán)氧樹脂乳液)用水稀釋至質量分數為10%，將 其噴涂至已染色、加脂、凈面、干燥整理后的皮革表面，噴涂2次，噴涂量為20g/sf2,室溫干 燥，形成聚合物乳膠膜； 步驟二：向聚合物乳膠膜表面噴涂質量分數為3%的疏水化二氧化硅(經C原子數大于 或等于12的長鏈烷基硅烷改性的二氧化硅)的乙醇分散液，噴涂2次，噴涂量為20g/sf2,并 置于100°C的烘箱中干燥； 步驟一和步驟二中所述的噴涂均為空氣噴涂法，空氣壓縮機的壓力在0. 8MPa，噴槍距 革樣的距離為〇. 33m。
[0017] 參見圖1和圖2的對比，按照本發(fā)明的方法在不改變皮革加工過程的前提下獲得 的皮革涂層，與未處理的皮革相比，疏水性能明顯上升，其與水滴的接觸角提升了 52.9°。
[0018] 本發(fā)明的內容不限于實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本發(fā)明說明書 而對本發(fā)明技術方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1. 利用層層組裝在皮革表面構筑超疏水涂層的方法，其特征在于： 由以下步驟實現(xiàn)： 步驟一：將固含量為30-50%的聚合物乳液用水稀釋至質量分數為2-10%，將其噴涂至 已染色、加脂、凈面、干燥整理后的皮革表面，噴涂2次，噴涂量為10-20g/sf2,室溫干燥，形 成聚合物乳膠膜； 步驟二：向聚合物乳膠膜表面噴涂質量分數為0. 5-3%的疏水化二氧化硅的乙醇分散 液，噴涂2次，噴涂量為10-20g/sf2,并置于30-KKTC的烘箱中干燥； 步驟一和步驟二中所述的噴涂均為空氣噴涂法，空氣壓縮機的壓力在0. 4-0. 8MPa，噴 槍距革樣的距離為0. 17-0. 33m。
2. 根據權利要求1所述的利用層層組裝在皮革表面構筑超疏水涂層的方法，其特征在 于： 步驟一中，聚合物乳液選自聚丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液、環(huán)氧樹脂乳液。
3. 根據權利要求2所述的利用層層組裝在皮革表面構筑超疏水涂層的方法，其特征在 于： 步驟二中，疏水化二氧化娃選自市售疏水化二氧化娃、或經十七氟辛基三甲氧基娃燒、 十七氟半基二乙氧基娃燒、十二氟半基二甲氧基娃燒、十二氟半基二乙氧基娃燒、以及C原 子數大于或等于12的長鏈烷基硅烷改性的二氧化硅。
【文檔編號】D06M15/263GK104141226SQ201410366284
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權日:2014年7月30日
【發(fā)明者】馬建中, 張曉艷, 鮑艷, 劉俊莉 申請人:陜西科技大學