PU合成革从产生开始就广泛应用,PU合成革产生于20世纪七十年代末,发展于20世纪的九十年代。因此,它的发展仅30年左右。传统的PU合成革生产中,均采用有机溶剂的PU树脂作为生产革品的基层和面层,这种类型的PU树脂均以甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮(MEK)、乙酸、乙酯和二甲基甲酰胺(DMF)等作为主要溶剂通过聚合法制得。这些溶剂,毒副作用大,不仅造成环境污染,危害身体,而且易燃易爆,极易引发火灾等事故。
国内合成革用水性聚氨酯的现状
我国在1972年才开始研究水性聚氨酯。76年由沈阳皮革所首先对水性聚氨酯皮革涂饰剂研究,并在80年代后期出现了北京5#乳液和PU-Ⅰ型乳液皮革涂饰剂材料。20世纪90年代我国水性聚氨酯工业有了突破性的发展。安徽大学首先采用二羟甲基丙酸,制备出水性聚氨酯并进行工业化生产,所生产的PU-Ⅱ型皮革涂饰剂于1991年被评为国家级新产品;江苏东莱有机合成化工厂同轻工部皮革所合作,试制出SPU-225和HPU-220水性聚氨酯乳液,1992年被江苏省评为省级新产品。同期以及随后的几年里,相继有一批化工企业进入水性聚氨酯行业、如安庆月山化工厂、安徽郎溪化工厂、江苏扬州神龙化工厂、浙江三门聚氨酯制品厂等等。同一时期,丹东轻化所、四川成都科技大学等院校科研所的技术成果纷纷转让,水性聚氨酯生产厂家迅速上升,应用领域也有了进一步的突破。07年三月份,经国家聚氨酯工业协会批准,正式成立水性聚氨酯专业委员会,标志着我国水性聚氨酯工业发展的鼎盛时期的即将到来。
从源头上杜绝污染,对于PU革行业来说是势在必行。然而,合成革用水性聚氨酯的研究起步相对较迟。进入2000年,国内企业界对合成革用水性PU的研究报导甚少。04年后,研究PU的队伍壮大,但由于技术、材料、观念上的各种因素,研究工作进展十分缓慢。直至07年3月份,新型PU才引起了世界同行的高度关注。
可以说,我国PU合成革的发展,代表了当今生态合成革的最新发展方向,标志了合成革领域全面应用水性PU的正式开始。国内水性PU生产企业、大学、院所纷纷追加投入精力,财力进行研究攻关,国外同行也陆续打听国内的水性PU发展进程。
目前,我国聚氨酯企业发展较为成熟的有安徽河本。其聚氨酯广泛应用于皮革行业,且符合环保要求。
国外水性聚氨酯的发展
聚氨酯乳液的开发几乎是同聚氨酯树脂工业化发展同步的。但早期的研究进程大大地落后于聚氨酯工业的发展。1943年德国一位化学家斯克拉克(P.Schlack)在乳化剂及保护胶体的存在下,将异氰酸酯在水中乳化,成功地制备出聚氨酯乳液。1953年DuPorit公司将二异氰酸酯和聚醚多元醇制成端—Wco预聚体用苯溶液分散在水中,此后又用二胺扩链合成了水性聚氨酯,并于1967年首先实现工业化生产。1972年拜耳公司正式将聚氨酯水分散体作为皮革涂料,引起了各国的高度关注。1975年拜耳公司向聚氨酯分子中引入亲水成分,让其自乳化,从而得到了高性能聚氨酯乳液,即真正意义上的水性聚氨酯。
聚氨酯是聚氨酯甲酸酯的简称,广意上讲,是异氰酸酯的加成物。在反应生成物中的预聚体中引入亲水基团,成盐后加水乳化即得到聚氨酯乳液—水性聚氨酯。
进入20世纪80年代后,美国、西德、日本、荷兰等国家的聚氨酯乳液才开始从试制阶段发展为生产应用阶段,出现了很多闻名公司及产品。如德国Basf公司、Bayer公司、荷兰Stahl公司等等世界级闻名公司。进入20世纪90年代后,水性聚氨酯的应用领域不断拓宽,在Pvc黏结、汽车内饰件、纺织功能性整理、涂层、涂料方面都有一定的工业应用。21世纪后,在全球范围内环保呼声的进一步高涨中,水性聚氨酯工业发展步伐更加快速。