第2期王姗姗，等：基于水性聚氨酯涂层的微球发泡技术33

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Base的音译，其含意是基革的意思。

传统的合成革制造工艺主要有干法制造工艺

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。和湿法制造工艺

合成革干法制造工艺要点为：以离型纸为载将溶剂型聚氨酯（PU树脂）浆料涂刮在离型纸体，上，干燥，溶剂挥发后形成连续的、均匀的膜，然后

利用基布发送贴合装置将再在皮膜上涂刮粘合剂，

再经干燥、冷却，利用剥离装基布与上述皮膜贴合，

置将其与离型纸剥离，分别成卷，经表处后得到干

其贝斯强度优法合成革。干法生产工艺效率高，

粘接牢固，但透气性能相对较差。异，

贝斯湿法生产工艺要点：湿法工艺是继干法之后发展起来的新方法，特点是以无纺布或毛布为基

将溶剂型聚氨酯树脂（其中加入DMF溶剂）、填材，料、助剂等制成混合液，真空脱泡后，浸渍或涂覆于基布上，然后放入水中含浸（溶剂与水置换），聚氨酯树脂逐渐凝固，从而形成微孔聚氨酯层，再通过水洗、辊压、烘干定型、冷却，得到半成品—贝斯。该方法生产的合成革贝斯具有良好的透湿、透气性能，手感柔软、丰满、轻盈，更富于天然皮革的风格和外观，溶剂回收率高，但生产效率偏低。

目前合成革行业溶剂型树脂年需求量约250万稀释剂（各种有机溶剂）按1∶1稀释，也需要吨/年，

250万吨。在湿法贝斯制备过程中，溶剂单一（为DMF）可以回收处理，但回收率也只在90%左右，尚有10%左右的溶剂被无序排放。

在干法工艺中，浆料中溶剂50%是可回收的DMF，另50%是不可回收的甲苯，丁酮，甲缩醛和乙酸酯类。其中，甲苯，丁酮，甲缩醛是有一定毒性的

其无序排放一方面造成环境的严重污染和资溶剂，源浪费，另一方面威胁就业者的身心健康。使用水性聚氨酯材料是一种从源头上消除污染的合成革

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水性聚制造新技术。但从合成革的制造原理看，

而不适合湿法生产工艺。氨酯只适合干法工艺，

直接采用水性聚氨酯成膜制得的涂层扁薄，无法达到与真皮相似的触感和丰满度。发泡是解决

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丰满性、透气性差等的有效途径。但涂层扁薄、

是，在合成革干法的制造过程中，发泡技术一直是制约行业发展的关键技术之一。

目前，发泡技术可分为化学发泡和物理发泡。化学发泡法是利用发泡剂以化学分解的方式释放一种或多种气体，进而促使聚合物基体发泡。在我国，化学发泡剂主要有以下几种：（1）偶氮类发泡剂

（2）亚硝基类发泡剂（3）酰肼类发泡剂［5］（4）碳酸

盐类。其中偶氮二甲酰胺（AC）是偶氮类最常用的发泡剂，亚硝基类发泡剂主要品种有二亚硝基五次甲基四胺（DPT，俗称发泡剂H）、酰肼类发泡剂以4，4'-氧代双苯磺酰肼（OBSH）为代表、碳酸氢钠是最常用的碳酸盐类发泡剂。有时为了帮助发泡剂分散，或提高其发气量，或用以降低发泡剂的分解

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还要加入发泡助剂。发泡促进剂指可以降温度，

低发泡剂分解温度的一类物质，主要有锌化合物、铅化合物、镉化合物、有机酸等。另外，热稳定剂也可以作为发泡助剂。

化学发泡剂在反应时会产生副产物，影响制品

对质量。如AC发泡剂在发泡时会产生有毒气体，

环境造成破坏；物理发泡剂成本较低，发泡无残余

但发泡过程所用设备较化学发泡投资大，且CO2体，

发泡剂会引起温室效应；低沸点发泡剂大都有毒且易燃，有些对大气中的臭氧层有破坏作用。随着社会的进步及人们观念的更新，人们对发泡剂的要求也越来越高，对人体无害、便宜、环保的发泡剂才被

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人们所接受。

而常见的物理发泡有机械搅拌发泡、中空微球成泡等。机械搅拌发泡所产生的气泡大小均匀性

但是在使用中所及生产效率近年有了较大的改善，

添加的一些低沸点发泡剂例如CFC（氟利昂）等，对臭氧层造成很大破坏（近年逐渐被环戊烷所取代）。而且，此发泡技术所需要的核心技术—搅拌发泡机

韩国）所掌握，设备昂贵，被国外公司（如拜耳公司、

增加了合成革生产过程中的经济成本。

中空微球是一种微球发泡剂。微球发泡剂一般具有核壳结构，外壳为热塑性高分子聚合物，内核为烷烃类气体组成的空心球状微颗粒，依靠微球

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。该类发泡剂由多由日体的膨胀获得发泡效果

我国在此类产品的开发上尚处于试验阶段。本进口，

本实验所用的发泡剂是是一种核壳结构体，外壳为热塑性丙烯酸树脂类聚合物，内核为烷烃类气

加体组成的球状塑料颗粒。直径一般10～45μm，

从而达到发热后体积可迅速膨胀到自身的几十倍，

泡的效果。加热后，高分子壳体软化，其中的液状

胶囊体因产生的压力而膨碳氢化合物变成气体，

胀。这种状态就好像乒乓球膨胀成为排球那样。从体积上来看，可以扩大为原来的50～100倍。

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微球发泡剂的广泛应用于各个领域：三维立体图案：油墨印刷，发泡胶浆，盲文凸