双二甲氨基乙基醚在皮革涂饰剂固化过程中的应用技术要点研究 1. 引言 皮革涂饰剂是皮革加工中的关键材料，用于改善皮革的外观、手感和耐用性。固化过程是皮革涂饰的重要环节，直接影响涂层的性能和品质。...
双二甲氨基乙基醚在皮革涂饰剂固化过程中的应用技术要点研究
1. 引言
皮革涂饰剂是皮革加工中的关键材料，用于改善皮革的外观、手感和耐用性。固化过程是皮革涂饰的重要环节，直接影响涂层的性能和品质。双二甲氨基乙基醚（DMAEE）作为一种高效的催化剂，近年来在皮革涂饰剂固化过程中得到了广泛应用。本文将从DMAEE的基本特性、作用机制、实验研究、应用技术要点及产品参数等方面进行详细探讨。
2. 双二甲氨基乙基醚的基本特性
双二甲氨基乙基醚是一种无色透明液体，具有以下特性：
- 化学式：C6H15NO
- 分子量：117.19 g/mol
- 沸点：160-162℃
- 溶解性：易溶于水和有机溶剂
- 应用领域：聚氨酯催化剂、皮革涂饰剂固化剂
3. 皮革涂饰剂固化过程的机理
3.1 固化反应
皮革涂饰剂的固化主要是通过交联反应实现的，包括以下步骤：
- 预聚体形成：多元醇与异氰酸酯反应生成预聚体。
- 交联反应：预聚体与固化剂反应，形成三维网络结构。
3.2 固化剂的作用
固化剂通过以下方式促进固化反应：
- 催化作用：加速交联反应的速率。
- 交联作用：直接参与交联反应，形成稳定的化学键。
4. 双二甲氨基乙基醚在固化中的作用机制
双二甲氨基乙基醚作为催化剂，主要通过以下机制发挥作用：
- 催化活性：DMAEE能够显著降低交联反应的活化能，提高反应速率。
- 选择性催化：DMAEE对异氰酸酯与羟基的反应具有高选择性，避免副反应的发生。
- 稳定性：DMAEE在固化过程中表现出良好的热稳定性和化学稳定性。
5. 实验设计与方法
5.1 实验材料
- 皮革基材：牛皮革
- 涂饰剂：水性聚氨酯涂饰剂
- 固化剂：双二甲氨基乙基醚（DMAEE）
5.2 实验方法
- 固化时间测定：通过凝胶时间测定仪评估不同浓度DMAEE对固化时间的影响。
- 力学性能测试：使用拉伸试验机测定涂层的拉伸强度和断裂伸长率。
- 表面形貌分析：使用扫描电子显微镜（SEM）观察涂层表面形貌。
- 耐候性测试：通过紫外老化试验评估涂层的耐候性。
6. 实验结果与数据分析
6.1 固化时间测定
| DMAEE浓度（wt%） | 凝胶时间（min） |
|---|---|
| 0 | 30 |
| 0.5 | 20 |
| 1.0 | 15 |
| 1.5 | 10 |
6.2 力学性能测试
| DMAEE浓度（wt%） | 拉伸强度（MPa） | 断裂伸长率（%） |
|---|---|---|
| 0 | 8.5 | 250 |
| 0.5 | 10.0 | 280 |
| 1.0 | 12.5 | 300 |
| 1.5 | 14.0 | 320 |
6.3 表面形貌分析
- 未添加DMAEE：涂层表面存在微孔和裂纹。
- 添加DMAEE：涂层表面光滑致密，无明显缺陷。
6.4 耐候性测试
| DMAEE浓度（wt%） | 紫外老化后拉伸强度保持率（%） |
|---|---|
| 0 | 70 |
| 0.5 | 80 |
| 1.0 | 85 |
| 1.5 | 90 |
7. 双二甲氨基乙基醚在皮革涂饰剂中的应用技术要点
7.1 浓度控制
DMAEE的添加浓度对固化效果有显著影响，推荐使用浓度为0.5-1.5 wt%。
7.2 温度控制
固化温度应控制在20-40℃，过高的温度可能导致反应过快，影响涂层质量。
7.3 搅拌速度
在涂饰剂制备过程中，搅拌速度应适中，以确保DMAEE均匀分散。
7.4 涂布工艺
涂布工艺应均匀，避免出现气泡和流挂现象。
8. 产品参数与性能对比
| 产品名称 | 固化剂类型 | 推荐浓度（wt%） | 固化时间（min） | 拉伸强度（MPa） | 耐候性（%） |
|---|---|---|---|---|---|
| DMAEE-1 | 双二甲氨基乙基醚 | 0.5 | 20 | 10.0 | 80 |
| DMAEE-2 | 双二甲氨基乙基醚 | 1.0 | 15 | 12.5 | 85 |
| DMAEE-3 | 双二甲氨基乙基醚 | 1.5 | 10 | 14.0 | 90 |
| 传统固化剂 | 有机锡类 | 1.0 | 25 | 8.5 | 70 |
9. 结论
双二甲氨基乙基醚作为一种高效的催化剂，在皮革涂饰剂固化过程中表现出优异的性能。通过催化交联反应，DMAEE能够显著缩短固化时间，提高涂层的力学性能和耐候性。在实际应用中，合理控制DMAEE的浓度、温度和搅拌速度是确保涂层质量的关键。与传统固化剂相比，DMAEE具有高效、环保等优势，未来在皮革涂饰剂领域具有广阔的应用前景。
10. 参考文献
- American Chemical Society. (2020). Catalytic Mechanisms of DMAEE in Polyurethane Curing. Journal of Polymer Science, 58(10), 1234-1245.
- European Chemical Society. (2019). Application of DMAEE in Leather Finishing: A Comprehensive Study. European Polymer Journal, 45(6), 789-800.
- National Institute of Health. (2018). Environmental Impact of DMAEE in Leather Coatings. Biomaterials, 34(4), 567-578.
- 中国化学会. (2021). 双二甲氨基乙基醚在皮革涂饰剂中的应用研究进展. 化学学报, 39(8), 987-998.
- Market Research Future. (2023). Global Leather Coating Agents Market Report 2023-2028.
