PU合成革因其優(yōu)良的耐磨性能和舒適的手感廣泛的應(yīng)用在沙發(fā)等家居領(lǐng)域，但是其水解問題一直困擾著生產(chǎn)制造商，更是讓廣大用戶對產(chǎn)品的質(zhì)量問題擔(dān)憂。PU的水解會導(dǎo)致產(chǎn)品一系列問題，給下游客戶帶來諸多不便，如皮層破裂，脫層，產(chǎn)品物性急劇下降，手感變差等，這些問題不能很好的解決的話，將很大程度上限制PU在高端家居領(lǐng)域的發(fā)展。華大皮革努力從根本上解決PU合成革的水解問題，開發(fā)出的新一代CPU系列產(chǎn)品耐水解性能高達(dá)十年。下面將由小編帶你深入解讀PU合成革水解的本質(zhì)…
聚合物在水和潮氣環(huán)境中分解斷裂成小分子物質(zhì)的過程，稱為水解。
PU合成革本質(zhì)上是利用聚氨酯樹脂加工而成的合成革，樹脂的性能決定PU合成革產(chǎn)品的最終性能，目前聚氨酯體系主要有聚醚型和聚酯型兩類。聚醚型樹脂體系的耐水解性能明顯優(yōu)于聚酯型，其原因在于：線型聚酯型聚氨酯的分子鏈段中含有大量的較強(qiáng)極性的酯基和氨基甲酸酯基容易形成氫鍵，導(dǎo)致產(chǎn)品相比更容易吸收空氣的水汽，水分子的大量滲入對聚合物產(chǎn)生作用，其作用方式主要有：
一類是可逆的，即聚合物對水和潮氣的吸收是可逆的。在聚氨酯吸收空氣中的水汽后，大分子鏈段之間的間距增大，材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度會降低，起到了增塑作用，從而使材料變軟、膨脹、進(jìn)而產(chǎn)生變形。
另一類是不可逆的，即聚合物的水解。水解導(dǎo)致的大分子的開裂，直接導(dǎo)致材料的拉伸強(qiáng)度、模量、硬度的降低，斷裂伸長率增加，進(jìn)而使粘結(jié)強(qiáng)度降低，導(dǎo)致脫層和涂層破裂。
這兩個過程是同是進(jìn)行同時發(fā)生的。另外在聚合物合成過程中酸、堿或金屬催化劑的加入會導(dǎo)致水解的加劇，酯基在這些催化劑作用下與水發(fā)生逆反應(yīng)，即水解反應(yīng)，聚酯型聚氨酯水解之后產(chǎn)生羧基，羧基的存在進(jìn)一步作為水解反應(yīng)的催化劑，加快水解反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)致分子鏈的進(jìn)一步裂解。
在這里，建議大家，平時PU類產(chǎn)品在水洗之后，一定要晾干，盡量避免在潮濕的情況下使用，另外PU類產(chǎn)品盡量避免用酸性或堿性物質(zhì)清洗，如生活中使用的肥皂水等。
面對這些問題，我們是如何解決的呢?
一方面，相比傳統(tǒng)PU合成革，CPU合成革從根本上改變分子鏈段的成型方式，由熱塑性轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦?，即由線性分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體交聯(lián)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)很好的阻止了水分子侵入分子鏈段之間，防止水汽與大分子聚氨酯鏈段形成物理氫鍵滯留在分子鏈中，繼而引起產(chǎn)品水解。另外CPU類產(chǎn)品全部使用聚醚型樹脂原料，進(jìn)一步緩解樹脂體系出現(xiàn)水解問題。
另一方面，為進(jìn)一步提高樹脂體系的耐水解性能，我們可以在樹脂體系中添加碳化二亞胺一類耐水解助劑，其作用機(jī)理是其作為酸和水的去除劑，能有效地將酸和水轉(zhuǎn)換成或中和成無害的脲基結(jié)構(gòu)，并且可以嵌入分子鏈段中填補(bǔ)因水解導(dǎo)致的分子鏈的裂解。
就目前的檢測結(jié)果而言，CPU類產(chǎn)品在不添加耐水解助劑的情況下已經(jīng)可以達(dá)十年耐水解。 |
