一种导电PU合成革及其制备方法与流程

一种导电pu合成革及其制备方法
技术领域
1.本技术涉及pu合成革加工的技术领域，尤其是涉及一种导电pu合成革及其制备方法。

背景技术：

2.随着经济的发展，物质需求已经满足的大众，对生活品质的追求越来越高，随着这一趋势的进一步发展，健康监测这种全新的模式被广泛地应用在生活的方方面面，越来越多的年轻人注重养生。导电按摩椅是通过人体生物电与导电面层的交互实现电理疗以及监测功能，导电pu革既具有真皮的手感，又具有一定的导电性能，因此通常被应用在导电按摩椅上，但是常用的导电pu革在制备时，当对其进行表面处理后，会导致制得的pu革无导电性能。

技术实现要素：

3.当对pu革进行表面处理后，为了使得pu革还具有导电性能，本技术提供一种导电pu合成革及其制备方法。
4.第一方面，本技术提供的一种导电pu合成革，采用如下的技术方案：一种导电pu合成革，包括基布层，所述基布层上设置有导电层、所述基布层背离所述导电层的侧壁上设置有复合层，所述导电层背离所述基布层的侧壁上设置有表处层；所述表处层的原料包括如下重量份的组分：石墨烯分散液5～15份、表面处理剂10～20份；所述导电层的原料包括如下重量份的组分：溶剂100～140份、聚氨酯80～120份、改性导电介质4～8份；所述改性导电介质的原料包括：导电介质、乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
5.通过采用上述技术方案，以乙醇作溶剂，利用γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷对导电介质进行改性，使得导电介质上形成亲水基团，从而使得导电介质均匀分布在导电层中，且表处层中的石墨烯与导电介质形成导电结构，从而使得经过表面处理后的pu革仍具有导电性能。
6.在一个具体的可实施方案中，所述改性导电介质的制备方法包括以下步骤：将导电介质、乙醇、水混合均匀，得到混合液a；将γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇中，得到混合液b；在加热的条件下，向混合液a中加入混合液b，反应10-20min，得到改性混合液，离心干燥，洗涤，干燥，得到改性导电介质。
7.通过采用上述技术方案，先将导电介质分散在乙醇中，制得混合液a；接着将γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇中，制得混合液b，然后在加热的条件下，向混合液a中加入混合液b，混合液b与混合液a反应、离心干燥，洗涤，干燥，得到改性导电介质，完成对导电介质的改性。
8.在一个具体的可实施方案中，所述混合液a中导电介质的重量百分比为2％-8％。
9.通过采用上述技术方案，本技术中进一步限定了混合液a中导电介质的重量百分
比，使得导电介质充分分散在混合液a中，从而提高了导电介质的改性效果。
10.在一个具体的可实施方案中，所述混合液b中γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量百分比为5％-15％。
11.在一个具体的可实施方案中，所述混合液b与混合液a的体积比为1：(2-4)。
12.通过采用上述技术方案，本技术中进一步限定了混合液b中γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量百分比，以及混合液b与混合液a的体积比为，使得γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷与导电介质充分反应，从而提高了二氧化硅的改性效果。
13.在一个具体的可实施方案中，所述导电介质包括纳米炭黑、镍粉、石墨烯中的一种或多种。
14.通过采用上述技术方案，纳米炭黑、镍粉、石墨烯均具有一定的导电性能，其中纳米炭黑比表面积较大，便于导电结构的形成，因此提高了制得合成革的导电性能。
15.在一个具体的可实施方案中，所述表处层的原料还包括0.01～0.1重量份的聚醚消泡剂和1～2重量份的交联剂，所述交联剂包括六羟甲基三聚氰胺。
16.通过采用上述技术方案，利用聚醚消泡剂和六羟甲基三聚氰胺的配合，使得合成革既具有较高的外观效果，又具有较好的手感。
17.在一个具体的可实施方案中，所述导电层的原料还包括0.05～0.15重量份的柔顺剂和20～30重量份的浆，所述柔顺剂包括酯基季铵盐。
18.通过采用上述技术方案，酯基季铵盐降低了基布层中纤维间的摩擦力，使得合成革更加柔软，因此进一步提高了合成革的手感。
19.在一个具体的可实施方案中，所述复合层的原料包括如下重量份的组分：聚氨酯80～120份、溶剂60～80份、浆10～20份。
20.第二方面，本技术提供的一种导电pu合成革的制备方法，采用如下的技术方案：一种导电pu合成革的制备方法，包括以下步骤：制备导电层：向溶剂中加入聚氨酯、改性导电介质、柔顺剂、浆，搅拌均匀，得到导电涂料，将导电涂料涂覆在基布层上，烘干，形成导电层；制备表处层：向石墨烯分散液中加入表面处理剂、聚醚消泡剂、交联剂，搅拌均匀，得到表处料，将表处料涂覆在导电层上，烘干，得到表处层；制备复合层：向溶剂中加入聚氨酯、浆，混合均匀，得到复合料，将复合料涂覆在基布层背离导电层的侧壁上，烘干，得到复合层，从而得到导电pu合成革。
21.通过采用上述技术方案，先在基布层上涂覆导电涂料，形成导电层，接着在导电层上涂覆表处料，形成表处层，最后在基布层背离导电层的侧壁上涂覆复合料，得到复合层，制得导电性能较好的合成革。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.本技术中以乙醇作溶剂，利用γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷对导电介质进行改性，使得导电介质上形成亲水基团，从而使得导电介质均匀分布在导电层中，且表处层中的石墨烯与导电介质形成导电结构，从而使得经过表面处理后的pu革仍具有导电性能；2.本技术中利用聚醚消泡剂和六羟甲基三聚氰胺的配合，使得合成革既具有较高的外观效果，又具有较好的手感；
3.本技术中先在基布层上涂覆导电涂料，形成导电层，接着在导电层上涂覆表处料，形成表处层，最后在基布层背离导电层的侧壁上涂覆复合料，得到复合层，制得导电性能较好的合成革。
附图说明
23.图1是本技术实施例中用于体现合成革的结构示意图。
24.附图标记说明：1、基布层；2、导电层；3、表处层；4、复合层。
具体实施方式
25.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
26.实施例中所有原料均可通过市售获得。其中酯基季铵盐cas号：91995-81-2；聚醚消泡剂由武汉海山科技有限公司提供；石墨烯分散液由武汉鹏垒生物科技有限公司提供；有机硅表面活性剂由广州融大化工有限公司提供，货号为ofx-0309。
27.制备例制备例1将导电介质、乙醇、水搅拌混合均匀，得到混合液a；将γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇中，搅拌混合均匀，得到混合液b；在66℃下，向混合液a中滴加混合液b，反应20min，得到改性混合液，离心干燥，洗涤，然后在180℃下真空干燥20h，得到改性导电介质；其中混合液a中导电介质为纳米炭黑，且导电介质的重量百分比为2％，乙醇的重量百分比为60％，混合液b中γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量百分比为5％；且混合液b与混合液a中的体积比为1：2。
28.制备例2制备例2与制备例1的区别在于，混合液a中导电介质的重量百分比为5％，其余步骤与制备例1相一致。
29.制备例3制备例3与制备例1的区别在于，混合液a中导电介质的重量百分比为8％，其余步骤与制备例1相一致。
30.制备例4制备例4与制备例2的区别在于，混合液b中γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量百分比为10％，其余步骤与制备例2相一致。
31.制备例5制备例5与制备例2的区别在于，混合液b中γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量百分比为15％，其余步骤与制备例2相一致。
32.制备例6制备例6与制备例4的区别在于，混合液b与混合液a中的体积比为1：3，其余步骤与制备例4相一致。
33.制备例7制备例7与制备例4的区别在于，混合液b与混合液a中的体积比为1：4，其余步骤与制备例4相一致。
34.制备例8制备例8与制备例6的区别在于，混合液a中导电介质为镍粉，其余步骤与制备例6相一致。
35.制备例9制备例9与制备例6的区别在于，混合液a中导电介质为石墨烯，其余步骤与制备例6相一致。实施例
36.实施例1参照图1，实施例1提供了一种导电pu合成革，包括基布层1，基布层1的侧壁上设置有导电层2、基布层1背离导电层2的侧壁上设置有复合层4，导电层2背离基布层1的侧壁上设置有表处层3。
37.实施例1还提供一种导电pu合成革的制备方法，包括以下步骤：制备导电层2：向100kg溶剂中加入80kg聚氨酯、4kg制备例1中的改性导电介质，搅拌均匀，得到导电涂料，将导电涂料涂覆在基布层1上，在100℃下烘干，形成导电层2；其中溶剂为丁酮；基布层1选用革基布；制备表处层3：向5kg石墨烯分散液中加入10kg表面处理剂，搅拌均匀，得到表处料，将表处料涂覆在导电层2上，在95℃下烘干，得到表处层3；其中表面处理剂为有机硅表面活性剂；制备复合层4：向70kg溶剂中加入100kg聚氨酯、15kg浆，混合均匀，得到复合料，将复合料涂覆在基布层1背离导电层2的侧壁上，在100℃下烘干，得到复合层4，从而得到导电pu合成革；其中溶剂为丁酮，浆可根据所需颜进行选择。
38.如表1所示，实施例1～9的主要区别在于改性导电介质的选用不同。
39.表1实施例1～9中改性导电介质的选用样品改性导电介质实施例1制备例1实施例2制备例2实施例3制备例3实施例4制备例4实施例5制备例5实施例6制备例6实施例7制备例7实施例8制备例8实施例9制备例9如表2所示，实施例6、实施例10、实施例11的主要区别在于导电层2和表处层3中原料的配比不用。
40.实施例12实施例12与实施例10的区别在于，制备导电层2：向120kg溶剂中加入100kg聚氨酯、6kg制备例6中的改性导电介质、0.1kg柔顺剂、25kg浆，搅拌均匀，得到导电涂料，将导电涂料涂覆在基布层1上，在100℃下烘干，形成导电层2；其中柔顺剂为酯基季铵盐；浆可根据所需颜进行选择；其余步骤与实施例10相一致。
41.实施例13实施例13与实施例12的区别在于，制备表处层3：向10kg石墨烯分散液中加入15kg表面处理剂、0.05聚醚消泡剂、1.5kg交联剂，搅拌均匀，得到表处料，将表处料涂覆在导电层2上，在95℃下烘干，得到表处层3；其中交联剂为六羟甲基三聚氰胺。
42.对比例对比例1对比例1与实施例1的区别在于，制备表处层3：将10kg表面处理剂涂覆在导电层2上，在95℃下烘干，得到表处层3；其中表面处理剂为有机硅表面活性剂，其余步骤与实施例1相一致。
43.对比例2对比例2与实施例1的区别在于，制备导电层2：向100kg溶剂中加入80kg聚氨酯、4kg纳米炭黑，搅拌均匀，得到导电涂料，将导电涂料涂覆在基布层1上，在100℃下烘干，形成导电层2；其余步骤与实施例1相一致。
44.性能检测试验1.导电性能：利用电阻率测试仪测试合成革表面的电阻率，且正负极两点间的距离为10cm，电阻率越小导电性能越强，当电阻率达到107ω以上，为绝缘材料。
45.2.手感测试：选取十位年龄在22-25之间的测试员，对各实施例中的合成革进行使用，然后对合成革的手感进行评分，评分为1-10分，取平均数，小数点后保留一位小数。
46.表3合成革的性能检测结果
结合实施例1和对比例1，对比例1中合成革的电阻率远远高于实施例1，且超过了107ω，为绝缘材料，可见在制备合成革时，在利用表面处理剂对导电层2进行处理时，加入石墨烯分散液，形成表处层3中的石墨烯与导电介质形成导电结构，从而使得经过表面处理后的合成革仍具有导电性能。
47.结合实施例1和对比例2，实施例1中合成革的电阻率远低于对比例2，从而实施例1中合成革的导电性能较好，可见利用γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷对导电介质进行改性，使得导电介质上形成亲水基团，从而便于导电介质均匀分布在导电层2中，因此提高了制得合成革的导电性能。
48.结合实施例1-3，实施例2中合成革的电阻率最小，从而实施例2中合成革的导电性能最强，可见在对导电介质进行改性时，当混合液a中导电介质的重量百分比为2％-8％时，提高混合液a中导电介质的重量百分比，改性导电介质的改性效果呈现先上升后降低的趋势。
49.结合实施例2、实施例4、实施例5，实施例4中合成革的电阻率最小，从而实施例4中合成革的导电性能最强，可见在对导电介质进行改性时，当混合液b中γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量百分比为5％-15％时，提高混合液b中γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量百分比，改性导电介质的改性效果呈现先上升后降低的趋势。
50.结合实施例4、实施例6、实施例7，实施例6中合成革的电阻率最小，从而实施例6中合成革的导电性能最强，可见在对导电介质进行改性时，当混合液b与混合液a的体积比为1：(2-4)时，提高导电介质的使用量，改性导电介质的改性效果呈现先上升后降低的趋势。
51.结合实施例6、实施例8、实施例9，实施例6中合成革的电阻率最小，从而实施例6中合成革的导电性能最强，可见导电介质优选纳米炭黑，纳米炭黑的比表面积较大，便于导电结构的形成，因此提高了制得合成革的导电性能。
52.结合实施例6、实施例10、实施例11，实施例10中合成革的电阻率最小，从而实施例10中合成革的导电性能最强，可见在制备导电层2和表处层3时，提高原料的使用量，制得合成革的导电性能呈现先上升后降低的趋势。
53.结合实施例10和实施例12，实施例10和实施例12中合成革的电阻率无明显变化，但是实施例12中合成革的手感得分高于实施例10，可见在制备导电层2时加入酯基季铵盐，
酯基季铵盐降低了革基布中纤维间的摩擦力，使得合成革更加柔软，因此提高了合成革的手感。
54.结合实施例12和实施例13，实施例12和实施例13中合成革的电阻率无明显变化，但是实施例13中合成革的手感得分高于实施例12，可见在制备表处层3时加入聚醚消泡剂和六羟甲基三聚氰胺，进一步提高了制得合成革的手感。
55.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：

1.一种导电pu合成革，其特征在于：包括基布层（1），所述基布层（1）上设置有导电层（2）、所述基布层（1）背离所述导电层（2）的侧壁上设置有复合层（4），所述导电层（2）背离所述基布层（1）的侧壁上设置有表处层（3）；所述表处层（3）的原料包括如下重量份的组分：石墨烯分散液5~15份、表面处理剂10~20份；所述导电层（2）的原料包括如下重量份的组分：溶剂100~140份、聚氨酯80~120份、改性导电介质4~8份；所述改性导电介质的原料包括：导电介质、乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。2.根据权利要求1所述的一种导电pu合成革，其特征在于：所述改性导电介质的制备方法包括以下步骤：将导电介质、乙醇、水混合均匀，得到混合液a；将γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇中，得到混合液b；在加热的条件下，向混合液a中加入混合液b，反应10-20min，得到改性混合液，离心干燥，洗涤，干燥，得到改性导电介质。3.根据权利要求2所述的一种导电pu合成革，其特征在于：所述混合液a中导电介质的重量百分比为2%-8%。4.根据权利要求3所述的一种导电pu合成革，其特征在于：所述混合液b中γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量百分比为5%-15%。5.根据权利要求4所述的一种导电pu合成革，其特征在于：所述混合液b与混合液a的体积比为1：（2-4）。6.根据权利要求5所述的一种导电pu合成革，其特征在于：所述导电介质包括纳米炭黑、镍粉、石墨烯中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的一种导电pu合成革，其特征在于：所述表处层（3）的原料还包括0.01~0.1重量份的聚醚消泡剂和1~2重量份的交联剂，所述交联剂包括六羟甲基三聚氰胺。8.根据权利要求1所述的一种导电pu合成革，其特征在于：所述导电层（2）的原料还包括0.05~0.15重量份的柔顺剂和20~30重量份的浆，所述柔顺剂包括酯基季铵盐。9.根据权利要求1所述的一种导电pu合成革，其特征在于：所述复合层（4）的原料包括如下重量份的组分：聚氨酯80~120份、溶剂60~80份、浆10~20份。10.一种导电pu合成革的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：制备导电层（2）：向溶剂中加入聚氨酯、改性导电介质、柔顺剂、浆，搅拌均匀，得到导电涂料，将导电涂料涂覆在基布层（1）上，烘干，形成导电层（2）；制备表处层（3）：向石墨烯分散液中加入表面处理剂、聚醚消泡剂、交联剂，搅拌均匀，得到表处料，将表处料涂覆在导电层（2）上，烘干，得到表处层（3）；制备复合层（4）：向溶剂中加入聚氨酯、浆，混合均匀，得到复合料，将复合料涂覆在基布层（1）背离导电层（2）的侧壁上，烘干，得到复合层（4），从而得到导电pu合成革。

技术总结

本申请涉及PU合成革加工的技术领域，具体公开了一种导电PU合成革及其制备方法。一种导电PU合成革，包括基布层，所述基布层上设置有导电层、所述基布层背离所述导电层的侧壁上设置有复合层，所述导电层背离所述基布层的侧壁上设置有表处层；所述表处层的原料包括如下重量份的组分：石墨烯分散液5~15份、表面处理剂10~20份；所述导电层的原料包括如下重量份的组分：溶剂100~140份、聚氨酯80~120份、改性导电介质4~8份；所述改性导电介质的原料包括：导电介质、乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。硅烷。硅烷。