Полимерная композиция для получения лицевого покрытия искусственной кожи

Полимерная композиция для получения лицевого покрытия искусственной кожи для верха обуви, включающая, мас.%: 25%-ный раствор в диметилформамиде полиуретана Витур Р-0112 54,8-59,5, диметилформамид 14,2-15,5, содержит модифицирующую добавку - порошкообразный интерполимерный комплекс на основе полиакриловой кислоты, полифосфата натрия и одноосновного основания дипиридила 9,5-16,8 и дополнительно изопропиловый спирт 14,2-15,5, и после нанесения на подложку композицию отверждают 10-30%-ным раствором диметилформамида в воде, что позволяет заметно улучшить гигиенические свойства (повысить гигроскопичность с 2,1 до 16,5%, намокаемость за 2 часа с 106,2 до 160%, за 24 часа с 149,8 до 175%), получить достаточно высокие показатели паропроницаемости, физико-механических свойств при удовлетворительном проценте усадки при сушке лицевых покрытий искусственных кож для верха обуви. 2 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к промышленности пластмасс, в частности к изготовлению искусственной кожи для верха обуви.

В промышленности искусственных кож для обувных изделий широкое распространение получили искусственные кожи, полученные на основе полиуретановых композиций. /«Химия и технология полимерно-пленочных материалов и искусственных кож». Под ред. д.х.н. Андриановой Г.П. Часть II, М., Легкая и пищевая промышленность, 220 с./

Недостатками искусственных кож на основе известных композиций являются относительно невысокие показатели гигиенических свойств и большой процент усадки при сушке.

Наиболее близкой по технической сути к заявленному решению является композиция, содержащая раствор в диметилформамиде полиуретана на основе сложного олигоэфира с молекулярной массой 2500, 4,4-дифенилметандиизоцианата и удлинителя цепи - диола (смесь 1,4 бутандиола и 1,2 пропандиола, при соотношении 1:1), диметилформамид, пигментную пасту и модифицированную добавку - ПАВ-ДС-190 (оксиалкилендиметил-силоксановый привитой сополимер с оксиэтиленовыми блоками на основе оксидов этилена и пропилена). Содержание ПАВ в полиуретановой композиции составило 1 мас.ч. /Кожевенно-обувная промышленность, №2, 1990. Е.Г.Дубяга, А.А.Заплатин. «Микропористые пленки из полиуретанов повышенной гидролизостойкости», с.60-64/

Недостатками указанной композиции является то, что материал, полученный на ее основе, обладает недостаточно высокими показателями гигиенических свойств - гигроскопичности, намокаемости, что особенно важно для искусственной кожи обувного назначения.

Технической задачей изобретения является улучшение качества искусственной кожи для верха обуви за счет повышения показателей гигиенических свойств, таких как гигроскопичность, намокаемость, паропроницаемость, при одновременном сохранении высоких прочностных показателей и низкого процента усадки.

Поставленная задача решается путем использования композиции для получения лицевого покрытия искусственной кожи, включающей 25%-ный раствор в диметилформамиде полиуретана марки Витур Р0112, являющегося продуктом взаимодействия 4,4'-дифенилметандиизоционата и полиэтиленбутиленгликольадипината при соотношении NCO:OH, равном 3:1, диметилформамид, изопропанол и модифицирующую добавку - интерполимерный комплекс в виде порошка на основе полиакриловой кислоты, полифосфата натрия и одноосновного основания дипиридила, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

25%-ный раствор в диметилформамиде полиуретана марки
Витур Р0112	54,8-59,5
диметилформамид	14,2-15,5
изопропанол	14,2-15,5
интерполимерный комплекс	9,5-16,8

а после нанесения на подложку композицию отверждают 10-30%-ным раствором диметилформамида в воде.

Существенным отличием предлагаемой композиции является ее новый количественный и качественный состав. Экспериментально установлено, что одновременное введение в полиуретановый раствор интерполимерного комплекса и изопропанола приводит к появлению неожиданного эффекта. Введение в раствор полиуретана одного интерполимерного комплекса привело к получению пленок с высоким комплексом гигиенических свойств, но большим процентом усадки при сушке и неудовлетворительными показателями физико-механических свойств.

Введение в раствор полиуретана одного изопропанола позволило получить пленки с высоким комплексом физико-механических свойств, нулевым процентом усадки при сушке, но недостаточно высокими показателями гигиенических свойств. Одновременное введение интерполимерного комплекса и изопропанола положительно сказалось и на комплексе гигиенических, и на показателях физико-механических свойств, обеспечив небольшой процент усадки при сушке и наилучшие свойства искусственной кожи обувного назначения.

Для получения композиции использовали химические реагенты, выпускаемые отечественной и зарубежной промышленностью:

1. Полиэфируретан марки Витур Р-0112 НПО «Полимерсинтез» г.Владимир ТУ 6-55-221-1085-89 (продукт взаимодействия 4,4'-дифенилметандиизоционата и полиэтиленбутиленгликольадипината при соотношении NCO:OH, равном 3:1).

В работе использовали 25% раствор ПЭУ в ДМФА. Динамическая вязкость раствора при 20°С составляла 6,8 Па·с.

2. Диметилформамид ГОСТ 20289-74.

3. Изопропанол ТУ 6-09-402-87.

4. Интерполимерный комплекс в виде порошка на основе полиакриловой кислоты (ПАК), полифосфата натрия (ПФ) и одноосновного основания дипиридила (ДП).

Для получения интерполимерного комплекса использовали дипиридил фирмы «Chemapol», PRAHA, ПАК получали в 50%-ном растворе в диаксане, молекулярная масса 30000, ПФ получали конденсацией NaH₂PO₄ при температуре 800°С в течении 15 часов, молекулярная масса 20000. ИПК в виде мелкодисперсного осадка был получен смешением водных растворов исходных компонентов, взятых в эквимолярных соотношениях. Реакцию проводили в интервале рН от 1 до 6 при комнатной температуре и интенсивном перемешивании. Продукт реакции самопроизвольно осаждали из раствора, после чего его отделяли от надсадочной жидкости, высушивали.

Примеры конкретного выполнения представлены в таблице 1.

Таблица 1
№	Наименование компонента	Пример 1	Пример 2	Пример 3
1	Полиуретановый раствор (25%-ный)	54,8	57,1	59,5
2	Диметилформамид	14,2	14,9	15,5
3	Изопропиловый спирт	14,2	14,9	15,5
4	Интерполимерный комплекс	16,8	13,1	9,5

Композицию готовят следующим образом. К 54,8-59,5 мас.% 25%-ного раствора в диметилформамиде полиуретана добавляют 28,4-31 мас.% смеси изопропанола и диметилформамида. Композицию перемешивают в смесителе в течение 10 минут, после чего в композицию вводят порошкообразный интерполимерный комплекс и все тщательно перемешивают в течение 15 минут, затем полученную композицию вакуумируют в течение 2 часов. Полученную композицию наносят на стекло раклей с величиной зазора 1,5 мм с последующим фазовым разделением в 10-30%-ном растворе диметилформамида в воде в течение 10 минут, промывкой и сушкой при стандартных режимах.

Использование композиции предложенного состава и соотношения компонентов позволяет получить лицевое покрытие искусственной кожи со следующими показателями свойств.

Таблица 2.
Гигиенические и физико-механические характеристики лицевого покрытия искусственной кожи.
Наименование показателя	Прототип и базовый объект	Пример 1	Пример 2	Пример 3
Толщина, мм	0,5	0,5	0,5	0,5
Равновесная усадочная деформация, %	0	0,2	0,15	0,09
Паропроницаемость, г/(см2·ч)	5	5	5,1	5,5
Гигроскопичность, %	2,1	16	16,5	15
Продолжение таблицы 2
Намокаемость, %
за 2 часа	106,2	160,7	150,1	149
за 24 часа	149,8	190	175	180
Разрушающее напряжение при растяжении, мПа	4,5	3,7	4,2	4,6
Относительное удлинение на разрыв, %	365	300	380	380

Применение предлагаемой композиции позволяет заметно улучшить гигиенические свойства (повысить гигроскопичность с 2,1 до 16,5%, намокаемость за 2 часа с 106,2 до 160%, за 24 часа с 149,8 до 175%), получить достаточно высокие показатели паропроницаемости, физико-механических свойств при удовлетворительном проценте усадки при сушке лицевых покрытий искусственных кож для верха обуви. Основное требование к этим материалам - обеспечение комфортности при носке, которая в основном определяется гигиеническими свойствами. Из таблицы 2 видно, что у предлагаемой композиции эти показатели имеют более высокие значения по сравнению с прототипом.

Полимерная композиция для получения лицевого покрытия искусственной кожи, включающая 25%-ный раствор в диметилформамиде полиуретана марки Витур Р-0112, диметилформамид и модифицирующую добавку, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит изопропанол, а в качестве модифицирующей добавки содержит порошкообразный интерполимерный комплекс на основе поакриловой кислоты, полифосфата натрия и одноосновного основания дипиридила при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:

25%-ный раствор в диметилформамиде полиуретана
Витур Р-0112	54,8-59,5
диметилформамид	14,2-15,5
изопропанол	14,2-15,5
интерполимерный комплекс	9,5-16,8,

и после нанесения на подложку композицию отверждают 10-30%-ным раствором диметилформамида в воде.