本技術涉及合成革，更具體地說，它涉及一種耐水解tpu合成革及其制備方法。

背景技術：

1、tpu合成革是一種新型環保材料，它以熱塑性聚氨酯(tpu)為原料，通過特殊的工藝制成，具有優異的耐磨性、拉伸強度、伸長率、阻燃性、耐汽油性、耐寒性及耐曲折性。與傳統的pvc人造革相比，tpu合成革的生產過程更加環保，能夠實現透氣和半透氣效果，適用于服裝、家具、運動用品、軍用產品、汽車內飾及裝飾材料等多種領域。

2、近年來，隨著環保要求的提高，tpu合成革作為一種環保合成革解決方案，受到了越來越多的關注。它不僅可以用于高附加值產品如醫療用品、皮包、皮箱和球鞋等，而且由于其可回收性，對于推動可持續發展具有重要意義。

3、針對上述中的相關技術，發明人發現，tpu合成革雖然具有良好的耐磨性、耐寒性及耐曲折性，但其耐水解性能較差，在潮濕環境下容易出現黃變、表面脫落等現象，降低材料的整體表現和耐用性，這限制了tpu合成革在某些特定應用場景中的使用。

技術實現思路

1、為了提高tpu合成革和耐水解性，提升tpu合成革的耐用性，本技術提供一種耐水解tpu合成革及其制備方法。

2、第一方面，本技術提供一種耐水解tpu合成革，用如下的技術方案：

3、一種耐水解tpu合成革，包括依次貼合在一起的基布、粘結層和tpu層，按重量份計，所述tpu層的原料包括50-70份改性tpu顆粒、20-30份有機硅樹脂、2-8份木質素纖維粉和3-10份其他助劑；

4、按照重量份計，所述改性tpu顆粒的原料包括45-50份大分子多元醇、12-18份多異氰酸酯、5-15份疏水分子擴鏈劑和12-24份復合纖維；

5、所述復合纖維包括質量比為(1-5):(4-8)的木質素纖維和聚苯硫醚纖維。

6、通過采用上述技術方案，以多異氰酸酯為原料制備改性tpu顆粒具有聚碳酰二亞胺結構，能夠有效中和聚氨酯水解過程中產生的羧基，修復水解聚合物中的斷裂鏈，防止自動催化的水解反應。

7、木質素纖維具有天然的疏水性，能夠減少tpu合成革與水分的接觸，從而降低其吸水性能，能夠在tpu層中形成物理屏障，與tpu基體之間形成較強的界面結合力，阻礙水分子向tpu內部滲透，能夠顯著增強tpu合成革的耐水性，減少水解反應的發生。而木質素粉作為填料加入tpu基材中，能夠為大分子線團凝集提供更多的成核點，促進tpu分子鏈的有序排列和固化，改善tpu層的凝聚效果以提升tpu合成革的耐水解性能。木質素纖維粉的添加還能夠改善tpu層的孔隙結構，填補凹凸不平的地方，提升合成革材料的柔軟度和平整瑕疵，改善tpu合成革的外觀紋理和手感。

8、聚苯硫醚纖維不僅具有優異的耐水解性，還能夠耐酸堿和氧化劑，從而提升tpu的抗氧化能力，從而延長tpu合成革的使用壽命。

9、兩種纖維復合作為原料添加到改性tpu顆粒中，能夠在顆粒級別上與tpu基材進行混合，能夠減少加工過程中纖維發生團聚的現象，易于加工，增強復合纖維的分散均勻性，且兩種纖維的復合使用能夠綜合木質素纖維的疏水性和物理屏障作用以及聚苯硫醚纖維的耐水解性和化學穩定性。

10、此外，復合纖維的加入能夠對tpu合成革的微觀結構產生影響，能夠優化硬段和軟段的分布，增強分子鏈的纏結和交聯，從而形成更致密的網狀結構，進一步提升tpu合成革的耐水解性能。

11、可選的，所述改性tpu顆粒的制備方法，包括以下步驟：

12、s1:將大分子多元醇和多異氰酸酯混合，在80-100℃惰性氣體氛圍下加熱攪拌，降溫至60-70℃，加入疏水分子擴鏈劑，攪拌反應1-1.5h，得到聚氨酯原液；

13、s2:將聚氨酯原液倒入去離子水中攪拌，得到聚氨酯預聚體；

14、s3:向所述聚氨酯預聚體中加入復合纖維，混合攪拌50-60min，得到改性tpu原液；

15、s4:將所述改性tpu原液進行固化、烘干和破碎制粒處理，即得。

16、可選的，疏水分子擴鏈劑選自3,3’-二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺、3,5-二甲硫基甲苯二胺、3,5-二乙基甲苯二胺、4,4-亞甲基雙(2，6-二乙基)苯胺、1,1,3,3-四甲基-1,3-二苯基二硅氧烷的任意一種或多種組合。

17、通過采用上述技術方案，能夠在聚氨酯的合成過程中有效引入例如乙基、苯環、二苯基甲烷、硅氧烷等疏水基團，增加tpu分子的疏水性，從而減少水分子對tpu的侵蝕，顯著提升耐水解性能。

18、可選的，所述其他助劑包括質量比為(1.5-2.5):(0.5-1):(2-3)的增稠劑、阻燃劑和抗氧劑。

19、通過采用上述技術方案，能夠進一步提升tpu合成革的阻燃和抗氧化等性能。

20、可選的，所述抗氧劑選自抗氧劑168、抗氧劑1010、抗氧劑1035、抗氧劑1076、抗氧劑1098或抗氧劑3114中的任意一種。

21、通過采用上述技術方案，抗氧劑168、抗氧劑1010、抗氧劑1035、抗氧劑1076、抗氧劑1098和抗氧劑3114均具有良好的抗氧化性能，能夠捕捉tpu合成革材料在加工和使用過程中產生的自由基，分解氫過氧化物，減緩材料的氧化，有助于提升tpu合成革的耐用性。

22、可選的，所述基布為聚乳酸無紡布。

23、通過采用上述技術方案，聚乳酸無紡布具有良好的可塑性和耐水解性能，能夠較好的阻擋水分，保持tpu合成革的結構和功能完整性，延長使用壽命。

24、可選的，按照重量份計，所述粘結層的原料包括80-100份水性樹脂、0.8-1份流平劑、0.05-0.1份消泡劑、4-6份增稠劑和8-10份交聯劑。

25、通過采用上述技術方案，粘結層中水性樹脂、流平劑、消泡劑、增稠劑和交聯劑在此配比下，能夠最大限度提高粘結層的粘接強度和耐水解性能，從而確保tpu合成革的耐用性和穩定性。

26、第二方面，本技術提供一種耐水解tpu合成革的制備方法，采用如下的技術方案：一種耐水解tpu合成革的制備方法，包括以下步驟：

27、將粘結層的各組分原料混合得到混合液，采用印刷工藝將混合液涂敷在基布表面，在130-150℃下進行催化反應1-3min得到半固化基布；

28、將有機硅樹脂、改性tpu顆粒、木質素纖維粉和其他助劑混合，在80-90℃下恒溫攪拌2-4h得到共混物；

29、將共混物經擠出流延在離型紙上成型，得到流延膜形成tpu層；

30、將tpu層遠離離型紙的一面與半固化基布貼合，熟化后分離離型紙，即得。

31、通過采用上述技術方案，精確控制整個制備過程中各組分的混合、涂敷、固化和貼合等，可以獲得高質量的耐水解tpu合成革，確保tpu層與半固化基布的緊密結合，工藝簡單，易于規模化進行。

32、可選的，所述離型紙為tpx型離型紙。

33、通過采用上述技術方案，tpx型離型紙具有較高的耐熱性且易于剝離，能夠在高溫工藝中保持穩定，能夠被輕易分離，不會殘留在tpu層表面。

34、可選的，所述tpu層和所述半固化基布貼合時的貼合壓力為10-15kgf/cm2，貼合溫度為170-190℃。

35、通過采用上述技術方案，能夠在tpu層與半固化基布貼合過程中，促進兩者之間的粘接，增強tpu合成革的耐水解性和機械強度。

36、綜上所述，本技術具有以下有益效果：

37、1、本技術在tpu層中添加以木質素纖維和聚苯硫醚纖維為原料制備的改性tpu顆粒，結合了木質素纖維的優異的疏水性以及聚苯硫醚纖維優異的耐水解性和化學穩定性，二者在顆粒級別上與tpu基材混合，能夠有效增強復合纖維在tpu層中的分散均勻性，在tpu層形成物理屏障，在tpu層形成更加致密的網狀結構，有效提升tpu合成革的耐水解性能。

38、2、本技術在tpu層中添加木質素纖維粉作為填料，不僅能夠為大分子線團凝集提供更多的成核點，改善tpu層的凝聚效果來提升tpu合成革的耐水解性能，還能夠改善tpu合成革的外觀紋理和手感柔軟度。

39、3、本技術的制備方法中向聚氨酯分子中有效引入疏水基團，增加tpu分子的疏水性，從而減少水分子對tpu的侵蝕，能夠有效提升了tpu合成革的耐水解性能，具有工藝流程簡便，加工效率高易于操作的優點，有助于形成良好的合成革外觀和質感。