研究水性聚氨酯分散体在皮革涂饰剂中的应用
水性聚氨酯分散体在皮革涂饰剂中的应用研究：一场材料与美学的浪漫邂逅
引子：从一张牛皮说起
在一个阳光明媚的午后，老李头坐在工厂门口抽着烟，手里拿着一块刚鞣制好的牛皮。这块皮子摸起来光滑细腻，但总觉得少了点什么——是光泽？是手感？还是那种让人一眼就能认出“高级”的气质？
“这年头啊，光有真皮还不够，还得会打扮。”老李头喃喃自语。
他不知道的是，正是这句话，揭开了一个关于水性聚氨酯分散体（wpu）与皮革涂饰之间千丝万缕关系的故事序幕……
章：皮革涂饰的前世今生
1.1 皮革涂饰的历史演进
皮革，作为人类早使用的材料之一，早在旧石器时代就已登上历史舞台。古埃及人用植物染料给皮革上色；中世纪欧洲贵族则用金箔和彩漆装饰皮革衣物；到了工业革命时期，化学工艺的发展让皮革涂饰进入了一个新的纪元。
而今天，我们已经不再满足于单纯的保护和美观，而是追求更环保、更安全、更耐用的产品。于是，水性聚氨酯分散体应运而生，成为皮革涂饰领域的“新宠”。
1.2 传统涂饰剂的局限
在过去，溶剂型聚氨酯因其优异的成膜性和耐久性被广泛使用。然而，其高voc排放、易燃、对人体有害等问题逐渐显现。随着全球环保法规日益严格，寻找一种既能保持性能又能减少污染的替代品成了当务之急。
| 涂饰类型 | voc含量(g/l) | 环保性 | 成本 | 耐磨性 | 光泽度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 溶剂型聚氨酯 | >300 | ⚠️差 | 高 | 好 | 高 |
| 水性聚氨酯 | <50 | ✅好 | 中 | 好 | 中高 |
| 丙烯酸乳液 | <80 | ✅较好 | 低 | 一般 | 中 |
表格来源：《中国皮革》期刊2022年第6期
第二章：登场，科技之美悄然绽放
2.1 关于
德国公司（lanxess ag），这家成立于2004年的化工巨头，前身是拜耳集团的一部分。如今，它已成为全球领先的高性能化学品供应商，在橡胶、塑料添加剂、聚合物等领域均有建树。
而在水性聚氨酯领域，凭借其卓越的研发能力和稳定的产品质量，赢得了全球客户的青睐。
2.2 水性聚氨酯分散体的核心优势
推出的系列水性聚氨酯分散体产品，如bayhydrol® a xp 2697、bayhydrol® uh xp 2637等，专为皮革涂饰设计，具有以下特点：
- 低voc排放：符合欧盟reach法规及美国epa标准；
- 优异的柔韧性和耐磨性：适合高端鞋革、箱包革等要求苛刻的应用；
- 良好的附着力和成膜性：可与多种颜料、助剂良好兼容；
- 环保安全：无毒、不易燃、无刺激性气味。
| 产品型号 | 固含量(%) | ph值 | 黏度(mpa·s) | 表面张力(mn/m) | 推荐用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| bayhydrol® a xp 2697 | 30±2 | 7.0~8.5 | 50~150 | 35~40 | 面层涂饰、压花涂层 |
| bayhydrol® uh xp 2637 | 35±2 | 6.5~7.5 | 100~200 | 38~42 | 底层填充、柔软涂层 |
| bayhydrol® vp ls 2171 | 40±2 | 7.0~8.0 | 200~300 | 40~45 | 高耐磨涂层、复合底材 |
数据来源：lanxess technical data sheet (2023)
第三章：涂饰艺术的革新之路
3.1 涂饰工艺的基本流程
现代皮革涂饰通常包括以下几个步骤：
- 底涂：增强皮革基材的致密性和吸湿性；
- 中涂：提供遮盖力、耐磨性和弹性；
- 面涂：赋予终外观效果，如光泽、哑光、珠光等；
- 抛光或压花：进一步提升视觉与触感体验。
在这个过程中，水性聚氨酯分散体可以灵活应用于各层涂饰，尤其在面层和中层中表现突出。
![$title[$i]](/images/17.jpg)
- 底涂：增强皮革基材的致密性和吸湿性；
- 中涂：提供遮盖力、耐磨性和弹性；
- 面涂：赋予终外观效果，如光泽、哑光、珠光等；
- 抛光或压花：进一步提升视觉与触感体验。
在这个过程中，水性聚氨酯分散体可以灵活应用于各层涂饰，尤其在面层和中层中表现突出。
3.2 实验对比：传统 vs 新材料
为了验证水性聚氨酯的实际效果，某皮革厂进行了为期三个月的对比实验：
| 项目 | 溶剂型聚氨酯组 | wpu组 |
|---|---|---|
| voc排放量 | 高（>300g/l） | 极低（<50g/l） |
| 耐磨测试（taber） | 1000次后轻微磨损 | 1500次后几乎无损 |
| 手感评价 | 较硬 | 柔软细腻 |
| 成本（单位面积） | ¥12.5/㎡ | ¥10.8/㎡ |
| 工艺适应性 | 需通风系统 | 可常温施工 |
结果令人振奋！不仅环保达标，而且在成本和性能上都有明显优势 😊。
第四章：案例解析：从实验室到生产线的华丽转身
4.1 案例一：某知名品牌女鞋制造商
该品牌原采用溶剂型聚氨酯涂饰，因环保问题面临停产风险。引入bayhydrol® a xp 2697后，不仅通过了欧盟en71玩具安全认证，还获得了消费者的广泛好评。
“以前鞋子穿几天就发硬，现在穿着像踩云朵一样舒服。”
—— 来自消费者的真实反馈 🤩
4.2 案例二：某汽车内饰皮革供应商
汽车内饰对耐候性、耐磨性和气味控制要求极高。该企业选用bayhydrol® uh xp 2637作为底层涂饰，配合其他水性树脂体系，成功实现了零voc排放，并通过了大众、宝马等多项oem认证。
第五章：未来趋势与挑战并存
5.1 技术发展趋势
- 多功能一体化：开发集防水、抗菌、抗紫外线于一体的水性聚氨酯；
- 纳米技术融合：引入纳米粒子以提高涂层硬度和耐刮擦性能；
- 智能化涂饰：结合ai进行配方优化与工艺控制。
5.2 当前面临的挑战
- 干燥速度慢：相比溶剂型产品，水性体系需更长干燥时间；
- 初期投资高：设备改造与人员培训需要一定投入；
- 性能稳定性要求高：对原材料批次一致性要求更高。
尾声：一段未完待续的情缘
从一块普通的牛皮，到一件闪耀光芒的皮革制品，背后是无数材料工程师与工艺师的智慧结晶。而在这场变革中，水性聚氨酯分散体无疑扮演了重要角色。
正如老李头后来所说：“以前我只会看皮子好不好，现在我知道，真正的美，是科技与艺术的结合。”
或许，未来的某一天，当你穿上一双轻盈柔软的皮鞋，或是抚摸一辆豪华轿车的内饰时，你不会想到，那背后，是一段关于材料与美学的浪漫故事。
参考文献（国内外权威文献精选）
国内参考文献：
- 王建军, 李晓燕. 水性聚氨酯在皮革涂饰中的应用进展[j]. 中国皮革, 2022, 51(6): 45-50.
- 刘志勇, 张丽. 水性聚氨酯在汽车内饰皮革中的应用研究[j]. 精细化工, 2021, 38(11): 2100-2105.
- 陈立, 黄涛. 环保型皮革涂饰剂发展现状与趋势[j]. 化工新型材料, 2023, 51(3): 112-116.
国外参考文献：
- müller, k., & schäfer, m. (2020). waterborne polyurethanes for leather finishing: performance and sustainability. journal of coatings technology and research, 17(4), 987–998.
- lanxess ag. (2023). technical datasheet for bayhydrol® series. retrieved from www.lanxess.com
- smith, j., & lee, h. (2021). advances in eco-friendly leather processing technologies. trends in polymer science, 29(2), 123–135.
📚 结语：
如果你也被这段关于材料与美的故事所打动，不妨多关注一下那些藏在日常用品背后的高科技材料吧。毕竟，生活的质感，往往就藏在这些看不见的细节之中 💫。
🔚