科一超纤推出新型自清洁-防尘-抗静电聚氨酯合成革

近日,科一(福建)超纤有限责任公司自主研发的一种“自光洁防尘聚氨酯合成革及其制备方法”获得国家发明专利授权(公开号:CN122080350A,公开日期:2026年5月)。该项发明有效破解了传统功能性合成革的技术痛点,为行业长效自洁防尘类产品研发提供了全新技术路径。

聚氨酯合成革因其优异的耐磨性、耐候性以及近似天然皮革的手感,广泛应用于服装、鞋材、家具及汽车内饰等领域。随着消费升级,赋予合成革防污、易清洁及自洁功能成为行业研究热点。现有技术中,实现合成革表面自洁主要采用两种途径:其一是通过表面涂覆含氟或含硅聚合物,利用低表面能特性实现“荷叶效应”,使污渍难以附着,但其仅具有物理防污功能,无法分解已附着的有机污染物。

其二是在涂层中添加二氧化钛等光催化剂,利用光生自由基分解表面污渍,但传统光催化剂仅响应紫外光,且纳米粒子在聚氨酯基体中易团聚、迁移,导致光自洁效率低、耐久性差。更重要的是,现有技术缺乏将防尘(抗静电与低表面能协同)与光自洁功能在分子层面进行一体化设计的方案,难以实现长效、协同的自洁防尘效果。

因此,开发一种能够在分子层面同时实现光催化剂锚定、低表面能防尘、抗静电及参与聚氨酯交联的多功能材料,并将其应用于合成革中,具有重要的技术价值和市场前景。

针对现有技术存在的诸多短板,该发明专利提出了一款全新自光洁防尘聚氨酯合成革及配套制备工艺。

包括以下重量份的组分:100份的端异氰酸酯基聚氨酯预聚体、0.8-2.8份的N-掺杂二氧化钛光催化剂、0.05-0.56份的聚醚/硅氧烷杂化磷酸酯改性剂、0.8-1.2份的紫外线稳定剂、0.3-0.5份的分散剂、0.7-1.3份的抗氧剂、0.9-1.1份的消泡剂、0.1-0.5份的流平剂。其中聚醚/硅氧烷杂化磷酸酯改性剂的分子结构中同时含有磷酸基团、聚醚链段、聚二甲基硅氧烷链段和活性羟基。

整套制备工艺分为三大步骤:S1、将聚醚/硅氧烷杂化磷酸酯改性剂与N-掺杂二氧化钛光催化剂在溶剂中混合,超声分散,使改性剂中的磷酸基团与二氧化钛表面形成Ti-O-P键,得到预复合物;

S2、将预复合物与端异氰酸酯基聚氨酯预聚体混合均匀,再加入紫外线稳定剂、分散剂、抗氧剂、消泡剂和流平剂,得到聚氨酯浆料;

S3、将聚氨酯浆料涂覆于离型纸上,干燥固化,干燥固化的温度为80-120℃,时间为4-10min。除去离型纸,即得自光洁防尘聚氨酯合成革。聚氨酯合成革的表面水接触角≥110°,表面电阻率在10⁸~10¹⁰Ω。

该专利技术通过N掺杂,在不改变TiO₂晶体结构的前提下提升其本征光催化活性,以自主设计的聚醚/硅氧烷杂化磷酸酯改性剂实现N-TiO₂化学锚定与表面定向富集,大幅提升活性位点利用率,实现TiO₂减量不减效。同时构建防尘-抗静电-自清洁协同体系,长效保持自光洁性能,同步优化合成革力学与耐候性能,适配现有量产工艺,产业化价值突出。