皮革的涂饰（三）

第三类合成成膜剂是聚氨酯。

它们的形成是完全不同的。

·化学反应不是聚合反应而是加成反应

·单体的选择是非常广的

·分子量小于100，000

·亲水基主要形成在聚合物链中，因此它们的干燥需要更高的能量

聚氨酯可被人工控制（即聚氨酯可被精确地控制分子大小，物性等等）。

它们没有典型属性，即使是覆盖最少的大多数聚氨酯的属性。

单体的选择决定了如：要么

·涂层是耐光的或不是

·耐热或耐水解或不是

·良好的耐冷温挠曲性和耐磨性，等等。

不幸的是，对于所有的聚氨酯它们有一个共同属性：叫做公平的高价格区间，这个产品系列的价格各种各样。

在皮革涂饰中无要求通过一个聚氨酯产品来获得满意。（There is no requirement in leather finishing whichcannot be satisfied by a polyurethane product.）

为了确定哪种类型的聚合物能最好地满足涂饰的必要性能，弥补涂饰皮质量的聚合物关键属性，须被展示（论证，证明）。

Chart96  皮革涂饰的美学标准

·遮盖力

·手感（handle）

·粒面纹路

·柔软性

·均匀性

·表面手感

Chart97主要的物理性能

·干擦性能            

·湿擦性能           

·干粘合力             

·湿粘合力            

·涂层间粘合力        

·干的挠曲性

·湿的挠曲性

·冷挠曲性

·耐光性

·耐热性和耐热陈化性能（heat-aging）

·耐水解性（对特殊品种）

·耐磨性

对于聚合物的选择，不仅皮革的所期望的特征和性能是重要的，在涂饰操作过程中成膜剂的行为状态也重要。

Chart   98 所应用的成膜剂的主要标准

·成膜剂的稳定性如贮藏稳定性，PH稳定性，机械操作稳定性

·与添加物的可溶性

·与溶剂的可溶性

·流动性（flow out property）

·渗透性

·干燥性能（drying property）

·皮革的堆置稳定性

·涂饰皮的熨平和压花性能

·成膜剂的气味

软的与硬的成膜剂有广义差别，如软成膜剂一般需要更多的亲水性基团，因为如此－在湿性能方面比较弱。

因此，只有聚合物在相同范围的硬度的比较才是有意义的，如Chart  99 所示。

Chart 99柔软成膜剂的主要性能

柔软成膜剂的应用领域是越来越重要了。

不幸的是，几乎所有的柔软成膜剂的熔点都低，这将导致在大生产过程中涂饰膜胶粘问题。

这可以通过混合更硬的聚合物或助剂如无机颜料膏，消光剂或油和蜡来克服以上缺点。

但所有这些助剂—尤其无机物系列—使聚合物成膜脆化，应尽量使助剂控制最小化，这也包括那些化工商在生产过程中已加入聚合物成膜剂的所有助剂。

与上述所讲相反，聚氨酯尽管它们的肖氏硬度低，但却显示了完全不同的性能。

这类柔软型聚氨酯对柔软型涂饰表现优异，也可与其他成膜剂混合以在皮革生产过程中尽量减少胶粘问题。

玻璃化温度（Tg）直接与涂饰的冷挠曲性能相关（见chart 101）。

所有的丙烯酸成膜剂比相同范围的丁二烯和聚氨酯具有更高的玻璃化温度。

因此，丙烯酸成膜剂不适合用于需要高冷挠曲性要求的皮革上。

只有所讲的化学成份相同，玻璃化温度Tg才与膜的硬度有关联。

Chart 100 均聚物的Tg

聚苯乙烯       100℃      

聚丙烯腈       105℃      

聚丙烯酸        165℃      

聚丙烯酸丁酯    -45℃

聚丙烯酸乙酯    -11℃

聚甲基丙烯酸甲酯 105℃

聚丁二烯         -92℃

在这种情况下，膜越硬，Tg会越高。

基本上来说，膜的玻璃化温度与所用单体的均聚物的玻璃化温度相关联。

理论上，生产具有低玻璃化温度膜的丙烯酸成膜剂是可能的，但不幸的是，这些膜在压花或平板过程中，尤其非常胶粘。

小颗粒的成膜剂，具有更好的渗透能力。

它们用于浸渍填充良好，但对遮盖粒面缺陷不太适合，也对压花不好。

丙烯酸成膜剂对紧实粒面非常有帮助。

化学结构相同，越硬的产品对紧实粒面越好。

但在另一方面，皮会变得稍微更硬点。

Chart 101 聚合物膜的玻璃化温度（Tg）和熔点（MP）

丁二烯和许多聚氨酯不会深度渗入皮革内，在这个理由上它们比丙烯酸可以负载更多的颜料膏和其它无机物和具有更好的压花性能。

通过增大颗粒尺寸，丙烯酸成膜剂也可改进其压花和遮盖能力，然而它们不能与聚氨酯和一些丁二烯相提并论。

因为丁二烯具有橡胶似的特性，当用这些产品涂饰会引起不愉快的表面手感-—当用于底涂时的小问题。

另一方面，聚丁二烯的弹性在压花过程中压花定型方面会引起严重问题。

特殊的丁二烯成膜剂（EUDERM 50B）结合具有优异压花性能的助剂使用，被开发用于二层革或修面革。

下面是简洁的底涂配方的例子。

Chart 102    二层皮的底涂配方

颜料膏    133pxs

助剂       0-133pxs

水         533pxs

50B        533pxs

交联想剂FA  133pxs

粘稠度：～25秒（4mm福特杯）

涂饰技术员在做白皮时须非常小心使用丁二烯。

Char 103 论证了丁二烯在聚合反应后有一些“C=C”双结合键未反应完，这将导致不能令人满意的耐热和光稳定性。

Chart 103 丁二烯的聚合反应

这些双键也直接与丁二烯低负载颜料膏能力的敏感相关（对一些颜料膏低负载）。

那些含有一些金属离子杂质（如钴和锰离子）的颜料膏将催化丁二烯尚剩余“C=C”双键的交联。

这将导致涂饰变硬和当皮弯曲时会开裂（chart 104）。

Chart 104不需要的丁二烯交联

为这个原因，特殊的“干净的”颜料膏被开发出来了。

对于涂饰技术员来说，知道从特定类型的成膜剂上获得什么是很重要的。

取决于所生产的皮革种类，他要能调整配方来满足皮革和可用机器设备的需求。

底涂配方必须重点强调。

大部份的涂饰皮的物理性能由底涂层决定，底涂层要比顶涂层厚4～5倍。

以上提到的所有标准也同样适用于顶涂层。

基于这类知识，只有丙烯酸和特定的聚氨酯才适于作水性顶涂层。

用于二层革或修面革涂饰含有大量聚合化的成膜剂的高浓度底涂浆料是非常综合性的（compact）。

综合性底涂层（compactbase-coats）具有低粘合力值的倾向，由于这个事实，在皮上整个涂饰的粘着力以及涂层之间的粘着力取决于两种主要的力：

1.粘着力：涂层的粘着力（垂直的）                    皮与涂饰层之间的力

2.内聚力：把涂饰膜粘在一起的力（水平的）         涂层与涂层间的力

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