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聚氨酯合成革是模拟天然皮革的组织构造和使用性能,并可作为天然皮革代用品的复合材料。由于聚氨酯合成革生产过程中使用了大量的有机溶剂,不仅污染环境,而且损害了工作人员的健康。近年来,合成革清洁化制造技术成为合成革技术研发的主流,基于反应成型的无溶剂聚氨酯合成革成为该领域的研究热点,是解决溶剂污染的新途径。论文基于工业化生产的需要,设计实验方案,对无溶剂聚氨酯合成革的制备工艺与性能进行了系统的研究,并在河南宝隆实业有限公司建成生产线,实现了工业化生产。论文以多NCO基预聚体、多OH基预聚体和多NH2基预聚体为主要原料,以DCC-3为催化剂,研究了了各种原料组合的反应速度和成型周期,探讨了各种原料组合在无溶剂聚氨酯合成革生产中应用的可能性。研究结果表明,多NCO基预聚体和多OH基预聚体为主要原料的聚氨酯体系具有适合的混合、涂布和成型周期,适合于制备无溶剂聚氨酯合成革。论文以多NCO基预聚体和多OH基预聚体为主要原料,以DCC-3为催化剂,研究了无溶剂聚氨酯发泡涂层的制备技术,探讨了反应指数对无溶剂聚氨酯发泡涂层结构和性能的影响。研究结果表明,当反应指数值逐渐升高时,无溶剂聚氨酯发泡涂层的撕裂强度逐渐提高,断裂伸长率逐渐下降;当反应指数为1.3时,无溶剂聚氨酯发泡涂层的拉伸强度最好;SEM分析表明,无溶剂聚氨酯发泡涂层具有圆形的闭孔结构,当反应指数升高时,泡孔的开孔率升高,透气性和透水汽性增加;FTIR分析表明,无溶剂聚氨酯发泡涂层的制备遵从聚氨酯的基本反应规律。论文以多NCO基预聚体和多OH基预聚体为主要原料,以DCC-3为催化剂,研究了扩链剂对无溶剂聚氨酯发泡涂层结构和性能的影响。研究结果表明,扩链剂的加入增大了无溶剂聚氨酯分子链中硬链段的比例,可以有效的提高无溶剂聚氨酯发泡涂层的力学性能,并有助于形成更为细密的泡孔,但是无溶剂聚氨酯发泡涂层的硬度增加,手感变差;在乙二醇、丙二醇和丁二醇中,乙二醇作为扩链剂更为有效,最佳用量为3.5%。论文以多NCO基预聚体和多OH基预聚体为主要原料,以DCC-3为催化剂,以乙二醇为扩链剂,研究了填料对无溶剂聚氨酯发泡涂层结构和性能的影响。研究结果表明,填料的分散性对发泡涂层的泡孔结构和手感影响较大,填料的分散性越好,发泡涂层泡孔分布越均匀,泡孔大小差异越小,涂层的力学性能和手感越好,最佳的填料为轻质碳酸钙。论文基于上述研究结果,设计了四涂四烘的生产线,整个机械系统包括三个主要部分,即上料系统、涂布系统和贴合系统。上料系统包括原料准备系统、计量系统、高低压动作切换系统、混合头系统和自动化控制系统,涂布系统可以选择喷涂或者刮涂的方式,贴合系统采用湿贴的方式。论文基于上述的生产线,通过大量实验,优化了无溶剂聚氨酯合成革的生产工艺,并在河南宝隆实业有限公司进行了工业化生产,产品具有较好的物理性能和泡孔结构,并达到了企业A级产品的质量标准。论文的研究成果为无溶剂聚氨酯合成革的生产提供大量的技术数据和理论依据,为聚氨酯合成革的清洁生产提供了新的解决方案。