System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于PDMS改性树脂的辐射制冷环保皮革及其制备方法技术_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>丽水学院专利>正文

一种基于PDMS改性树脂的辐射制冷环保皮革及其制备方法技术

技术编号:44604452 阅读:5 留言:0更新日期:2025-03-14 12:58
本发明专利技术提供了一种基于PDMS改性树脂的制冷环保皮革的制备方法,首先选用生物可降解的聚乳酸(PLA)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为软段,通过化学共聚法对皮革进行改性,由于PDMS结构中即含有无机硅组分又含有有机组分,使得其既具有与无机材料相似的稳定性,又具有有机材料优异的生物相容性,因此可以大大改善传统聚酯型皮革的柔顺性和力学性能等。并且PDMS改性的人造皮革由于其中PDMS组分的引入可以起到辐射制冷的效果;制冷层在大气窗口波段的平均发射率大于90%,在太阳波段的发射率低于5%;所述改性制冷环保皮革可以在环境温度30℃的日间相比普通皮革平均降温6℃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及皮革材料的领域,具体地,涉及一种基于pdms改性树脂的改性制冷环保皮革及其制备方法,旨在解决车饰皮革材料在日间高温环境下导致的皮革表面高温问题。


技术介绍

1、夏季高温天气下,汽车内部温度屡创新高,导致驾驶者和乘客在行驶过程中面临着不适和疲劳,甚至引发自燃。传统的车载空调系统在降温过程中消耗大量能源,加剧了车辆的碳排放。作为我国能耗大户的汽车行业和建筑行业以成为能源低碳转型的重点领域。传统的制冷方式如空调系统不仅消耗大量能源,还会产生一定的温室气体,加剧全球变暖的趋势。被动辐射制冷作为一种绿色的新型制冷技术,其不再需要投入能源且不会产生任何污染物,仅仅依靠材料本身的光学特性就能实现低于环境温度的制冷,该辐射制冷技术有着巨大的应用潜力。而皮革作为汽车内饰、箱包配件、服装等的主要材料,时常因散热能力弱导致表面温度升高,特别比如汽车皮革内饰,夏日日照下的普通皮革坐垫等。为了利用辐射制冷技术实现皮革高效辐射散热,需要对皮革进光学改性,实现皮革的降温效果,提高人体接触舒适度。本专利技术拟采用pdms改性树脂旋涂成膜从而形成带有辐射制冷效果的改性皮革。该改性皮革具有无能耗的制冷效果,且克服无机刚性辐射制冷材料的一些缺点和无机辐射制冷材料制备成本的局限。

2、现有公开号为cn118326622a的中国专利,其公开了一种双模式辐射热管理类皮革纳米织物及其制备方法。所述织物包括通过纺丝工艺自粘合的加热层和制冷层,所述加热层的纺丝溶液的原料包括聚氨酯、纳米导电炭黑及疏水剂;所述制冷层的纺丝溶液的原料包括聚氨酯、纳米氧化铝颗粒、亲水剂。制备方法为:将加热层的纺丝溶液在接收基材上通过静电纺丝得到加热层纤维膜;将制冷层的纺丝溶液在得到的加热层纤维膜上继续纺丝,即得双模式辐射热管理类皮革纳米织物。该专利技术提供了一种具有非对称褶皱光子微结构和janus润湿性的透气性双模式类皮革纳米织物,采用一步法制备,所得织物具有非对称的双面褶皱结构,同时具有良好的柔软、透气、可拉伸等服用性能。

3、现有公开号为cn114434926a的中国专利,其公开了一种智能制冷人造皮革,其包括由外到内依次设置的表面层、隔热层、制冷层和基底层;所述制冷层和基底层中均掺杂微纳米颗粒;基底层中微纳米颗粒的质量百分含量为0.1wt.%-50wt.%,制冷层中微纳米颗粒的质量百分含量为0.1wt.%-50wt.%;制冷层在8-13μm波段的平均发射率大于0.7,制冷层在太阳光波段的平均反射率大于0.8。该专利技术的智能制冷人造皮革,通过调控皮革内部结构,在达到优异的智能制冷性能的同时兼具良好的透气透湿、隔热防水性能,适用于人体降温,且制备工艺简单、成本低。

4、专利技术人认为目前技术的制冷环保皮革或者热管理皮革的制备工艺较为复杂,部分工艺和材料成本较高,且制冷效果还有待提高。如公开号为cn118326622a的中国专利,其织物包括通过纺丝工艺自粘合的加热层和制冷层,且制冷层的纺丝溶液的原料包括聚氨酯、纳米氧化铝颗粒、亲水剂,制备工艺复杂,极大的限制了制冷皮革在日常生活中的推广和应用。


技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种基于pdms改性树脂的辐射制冷环保皮革及其制备方法。

2、本专利技术通过化学共聚法对皮革进行改性,由于pdms结构中即含有无机硅组分又含有有机组分,使得其既具有与无机材料相似的稳定性,又具有有机材料优异的生物相容性,因此可以大大改善传统聚酯型皮革的柔顺性和力学性能等。并且本专利技术使用聚乳酸代替传统的多元醇,在皮革中引入可降解组分使皮革具有降解性能,可以通过化学降解回收废弃皮革,对环境起到保护作用。

3、pdms改性聚乳酸基聚氨酯树脂的结构如下式所示,使用pdms和pla作为软段,采用了化学共聚改性,从而在保证pdms制冷效果的同时提高改性皮革的柔顺性、力学性能和环保性能等。

4、

5、本专利技术的目的可以通过以下方案来实现:

6、本专利技术提供了一种基于pdms改性树脂的改性制冷环保皮革,通过如下方法制备得到:

7、s1、pdms改性聚乳酸基聚氨酯树脂的制备:

8、将pla、二异氰酸酯、pdms、催化剂加入溶剂中反应,再加入扩链剂进行扩链反应,即得pdms改性树脂;

9、s2、改性制冷环保皮革的制备:

10、将pdms改性树脂和交联剂混合搅拌,将得到的树脂溶液旋涂,固化后的薄膜,即所述改性制冷环保皮革。

11、本专利技术利用开环聚合制备聚乳酸,在通过可控聚合的方法制备pu嵌段扩链剂,然后将pdms、pla与pu嵌段扩链剂进行反应,得到皮革材料。本专利技术在原料上采用pla代替传统的多元醇制备生物基环保皮革,赋予皮革在特定条件下(强酸、强碱)独特的降解性能,减轻传统皮革难以降解回收给环境带来的污染问题。本专利技术使用pdms改性聚乳酸基聚氨酯,通过化学共聚改性的方法将pdms和pla作为软段引入到聚氨酯结构中,随后通过旋涂实现不同厚度的pdms改性环保pu的制备,结合pdms的辐射制冷效果和pla的生物可降解性能,使其成为具有辐射制冷效果的环保皮革。

12、优选地,步骤s1中,所述二异氰酸酯为hmdi。

13、优选地,步骤s1中,所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡。

14、优选地,步骤s1中,二异氰酸酯、pdms、pla的摩尔比为1.8-2.2:0.4-0.6:0.4-0.6;优选为2:0.5:0.5。二异氰酸酯、pdms、pla、催化剂的摩尔比为1.8-2.2:0.4-0.6:0.4-0.6:0.01-0.02;优选为2:0.5:0.5:0.01。

15、优选地,步骤s1中,所述溶剂包括dmf。

16、优选地,步骤s1中,所述反应的温度为75-85℃,反应的时间为1-3h。反应的温度优选为80℃,反应的时间优选为为2h。

17、优选地,步骤s1中,所述扩链剂为bdo。扩链反应的温度为75-85℃,反应的时间为5-7h。优选为温度80℃,时间6h。

18、优选地,步骤s1中,以原料二异氰酸酯、pdms、pla的总重量为1份计,溶剂的用量为50-100份,扩链剂的用量为2-5份。

19、优选地,步骤s2中,所述交联剂为peg。pdms改性树脂和交联剂的质量比为8-12:1;优选为10:1。

20、优选地,步骤s1是在搅拌下进行。具体可在装有机械搅拌的反应釜中进行。在搅拌过程中,尽量避免产生气泡。可以将混合后的树脂溶液放置在真空室中除泡。

21、所述旋涂是将pdms改性树脂溶液滴在基板中心,然后将基板放在旋转涂覆机上,启动旋转涂覆机,以较高的转速旋转基板,使pdms改性树脂均匀涂覆在基板表面,旋涂速度和时间可以根据需要进行调整,通常较高的转速可以获得较薄的膜。将待涂覆的基板进行清洗和去除杂质,确保表面干净。

22、优选地,步骤s2中,所述固化的温度为60-70℃,时间为1-5h。将旋涂后的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于PDMS改性树脂的辐射制冷环保皮革,其特征在于,通过如下方法制备得到:

2.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤S1中,所述二异氰酸酯为HMDI。

3.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤S1中,所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡;

4.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤S1中,二异氰酸酯、PDMS、PLA的摩尔比为1.8-2.2:0.4-0.6:0.4-0.6。

5.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤S1中,反应的温度为75-85℃,反应的时间为1-3h。

6.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤S1中,扩链反应的温度为75-85℃,反应的时间为5-7h。

7.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤S1中,以原料二异氰酸酯、PDMS、PLA的总重量为1份计,溶剂的用量为50-100份,扩链剂的用量为2-5份。

8.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤S2中,所述交联剂为PEG。

9.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤S2中,所述固化的温度为60-70℃,时间为1-5h。

10.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤S2中,固化后的薄膜的厚度为500-600微米。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于pdms改性树脂的辐射制冷环保皮革,其特征在于,通过如下方法制备得到:

2.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤s1中,所述二异氰酸酯为hmdi。

3.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤s1中,所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡;

4.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤s1中,二异氰酸酯、pdms、pla的摩尔比为1.8-2.2:0.4-0.6:0.4-0.6。

5.根据权利要求1所述的辐射制冷环保皮革,其特征在于,步骤s1中,反应的温度为75-85℃,反应的时间为1-3h。

6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:张丽邵烨夏朝华康立辉李泰杭张勇顾宇新黄胜乾孔曙峰李海柱
申请(专利权)人:丽水学院
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1