本發(fā)明涉及的是一種織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z及其制備方法，本織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z是由親水性聚氨酯樹脂和拒水性聚氨酯樹脂組合而成，適用于滌綸化纖織物的涂層整理。

使用時在織物表面進行涂層，涂層經(jīng)烘干后在織物表面上形成膜，涂層膜的底面為親水聚氨酯樹脂，涂層膜的表面為拒水性聚氨酯樹脂，涂層表面的拒水聚氨酯樹脂形成了一道拒水屏障，從而形成單一方向?qū)窆δ埽礉駳鈴挠H水方向向拒水方向?qū)С?，并且不可逆?/p>

背景技術(shù)：

目前織物的防水、透濕涂層，有兩種透濕方式，一種是導濕性透濕，例如CN101864671A公開的“一種紡織品用防水透濕聚氨酯涂料及制備方法”，采用二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、聚醚二元醇(分子量2000)、線性雙羥烷基硅氧烷(分子量1000)、聚酯二元醇(分子量2000)、三羥甲基丙烷、擴鏈劑、封閉劑、二月桂酸二丁基錫、溶劑，經(jīng)預聚反應、擴鏈反應、封閉反應工藝制成的聚氨酯樹脂，該種導濕性透濕涂層膠，是由親水聚醚和拒水聚酯為軟性鏈段合成的聚氨酯樹脂，在這種聚氨酯樹脂中既有親水鏈段也有拒水鏈段，形成致密的聚氨酯樹脂膜，這種聚氨酯樹脂膜的親水鏈段吸附人體的汗氣通過內(nèi)部大于外部的壓力，把濕氣一點一點導出，因為該種聚氨酯樹脂的透濕膜致密，所以，靜水壓較高，但透濕量較低，靜水壓200kPa，透濕3500g/(m²?24h)

另一種是微孔透濕。例如《產(chǎn)業(yè)用紡織品》雜志 2012年02期發(fā)表的“高透濕高耐水壓織物涂層劑的復配及工藝條件分析”，提出了用TPU、DMF、制孔劑正辛醇、勻泡劑(L-580)制成PU涂層劑，采用濕法工藝,制得透濕量為8103 g/(m²·24h)、耐水壓為28.4 kPa的涂層織物。用該PU涂層劑涂于織物后，浸入DMF水溶液中，由DMF和水的雙向擴散形成微孔，由于形成的微孔膜中殘留正辛醇和勻泡劑(L-580)，勻泡劑是表面活性劑，是水溶性物質(zhì)，必然影響水壓，該種涂層盡管透濕量很高，但靜水壓很低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種透濕和靜水壓性能好的織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z及其制備方法。

本發(fā)明由兩部分組成：一種是親水性聚氨酯樹脂，另一種是拒水性聚氨酯樹脂，二者混合組合而成織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z。

該涂層膠涂于織物上，在預烘過程中，甲苯揮發(fā)帶動拒水性聚氨酯樹脂向表面運動，推動親水性聚氨酯樹脂向底部運動，形成膜的底面親水，表面拒水的結(jié)構(gòu)，從而使涂層具有定向單向?qū)窆δ堋?/p>

本發(fā)明織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z制備方法：

A親水性聚氨酯樹脂的制備

原料按質(zhì)量配比：

聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000） 60～120份；

聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000） 50～100份；

二羥甲基丙酸或二羥甲基丁酸 3～6份；

1,4-丁二醇 6～17份；

二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（H₁₂MDI） 56～130份；

甲苯 260～590份；

二月桂酸二丁基錫 0.1～0.5份;

丙酮肟或甲乙酮肟 8～14份；

納米碳酸鈣 3.0～6.0份;

硅酸乙酯 6～10份；

制備方法：

(1)預聚反應：把聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000）60～120份，聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000）50～100份，二羥甲基丙酸或二羥甲基丁酸3～6份，1,4-丁二醇6～17份，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（H₁₂MDI）56～130份，甲苯208～472份，二月桂酸二丁基錫0.1～0.5份 ，加到反應釜中，升溫致75～85℃，在75～85℃反應4.5～5.5小時后；

(2)加成反應： 加丙酮肟或甲乙酮肟8～14份，在75～85℃反應2.5～3.5小時；

(3)降溫到20～40℃，加入甲苯52～118份、硅酸乙酯6～10份，攪勻后，加納米碳酸鈣3.0～6.0份，在20～40℃攪拌30～40分鐘后，過濾放料，得A親水性聚氨酯樹脂。

拒水性聚氨酯樹脂的制備

原料按質(zhì)量配比：

聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000） 60～100份；

聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000） 50～100份；

1,4-丁二醇 10～20份；

4,4^＇-二苯基甲烷二異氰酸酯 60～120份；

甲苯 260～570份；

丙酮肟或甲乙酮肟 7～13份；

氣相二氧化硅 7.5～15份；

硅酸乙酯 6～12份；

制備方法：

(1)預聚反應：把聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000）60～100份，聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000）50～100份，1,4-丁二醇10～20份，4,4^＇-二苯基甲烷二異氰酸酯60～120份，甲苯208～456份，加到反應釜中，升溫到75～85℃，在75～85℃反應4.5～5.5小時后；

(2)加成反應：加丙酮肟或甲乙酮肟7～13份，在75～85℃反應2.5～3.5小時后；

(3)降溫到20～40℃，加甲苯52～114份、硅酸乙酯6～12份，攪勻后，加氣相二氧化硅7.5～15份，在20～40℃攪拌30～40分鐘后，過濾放料，得B拒水性聚氨酯樹脂。

按質(zhì)量配比，A親水性聚氨酯樹脂 ? B拒水性聚氨酯樹脂 = 50～100 ? 30～60混合均勻,得織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z。

本發(fā)明織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z，是一種親水性聚氨酯樹脂和拒水性聚氨酯樹脂混合而成的定向?qū)窬郯滨渲繉幽z，涂于織物上在100℃預烘過程中，甲苯揮發(fā)，帶動極性相似的拒水性聚氨酯樹脂向表面移動，而推動極性強的親水性聚氨酯樹脂向底部移動，形成底面親水，表面拒水的結(jié)構(gòu)，隨著烘干溫度的進一步升高三乙胺揮發(fā)，碳酸鈣釋放二氧化碳，從里往外形成微孔結(jié)構(gòu)，溫度進一步升高到160～170℃，丙酮肟或甲乙酮肟釋放出來，并且游離出來的-NCO基團與聚氨酯樹脂結(jié)構(gòu)中的活潑氫，即親水基團（-OH、-COOH）反應形成交聯(lián)拒水微孔結(jié)構(gòu)，微孔的孔徑小于3μm，因為最小的水珠粒徑是100μm，氣態(tài)水的粒徑是0.0004μm，這樣氣態(tài)水很容易通過微孔導出。

另外，-NCO基團與聚氨酯樹脂結(jié)構(gòu)中的活潑氫，即親水基團（-OH、-COOH）反應形成的交聯(lián)拒水結(jié)構(gòu)，增強了膜的拒水性及強度，提高了耐濕熱老化性能，并且耐汗液。

本發(fā)明涂層底面親水聚氨酯樹脂的親水鏈段-（-CH₂CH₂-）_n，捕捉吸收人體的汗?jié)衿w通過微孔很快導出織物外，而涂層表面的拒水聚氨酯樹脂膜形成拒水屏障，阻止外部水分進入，即避免了外部雨水的進入，起到了定向式吸濕排汗作用，即定向式導濕作用。

本發(fā)明涂層具有定向式導濕（微孔）結(jié)構(gòu)，透濕量大，透濕量可達8000g/(m²?24h)以上，還由于-NCO基團與聚氨酯樹脂結(jié)構(gòu)中的活潑氫，即親水基團（-OH、-COOH）反應在涂層中形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，在涂層表面形成的拒水聚氨酯樹脂屏障，靜水壓大于200kPa，加之氣相二氧化硅的補強作用，使涂層具有優(yōu)異的耐濕熱老化性能，及耐汗液性能。

具體實施方式

實施例1

A1親水性聚氨酯樹脂的制備：

(1)預聚反應：把聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000）100份，聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000）60份 ，二羥甲基丙酸3.0份，1,4-丁二醇7份，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（H₁₂MDI）66.1份，甲苯280份，二月桂酸二丁基錫0.1份，加到反應釜中，升溫到80℃，在80℃反應5.5小時后；

(2)加成反應：加甲乙酮肟8.8份，在80℃反應3小時后；

(3)降溫到30℃，加甲苯70份、硅酸乙酯6份，攪勻后，加納米碳酸鈣4份，在30℃攪拌30分鐘后，過濾放料，得A親水性聚氨酯樹脂。

實施例2

A2親水性聚氨酯樹脂的制備：

(1) 預聚反應：把聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000）120份，聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000）80份 ，二羥甲基丁酸6.0份，1,4-丁二醇14份，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（H₁₂MDI）106.9份，甲苯380份，二月桂酸二丁基錫0.3份，加到反應釜中，升溫到82℃，在82℃反應5.0小時后；

(2) 加成反應：加丙酮肟11.9份，在82℃反應2.6小時后；

(3)降溫到35℃，加甲苯95份、硅酸乙酯8份，攪勻后，加納米碳酸鈣5份，在35℃攪拌35分鐘后，過濾放料，得A2親水性聚氨酯樹脂。

實施例3

A3親水性聚氨酯樹脂的制備：

(1) 預聚反應：把聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000）80份，聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000）80份 ，二羥甲基丙酸4份，1,4-丁二醇13.3份，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（H₁₂MDI）93.6份，甲苯320份，二月桂酸二丁基錫0.16份 ，加到反應釜中，升溫到84℃，在84℃反應4.5小時后；

(2) 加成反應：加甲乙酮肟12.4份，在84℃反應2.5小時后；

(3)降溫到26℃，加甲苯80份、硅酸乙酯7份，攪勻后，加納米碳酸鈣3.6份，在26℃攪拌33分鐘后，過濾放料，得A3親水性聚氨酯樹脂。

實施例4

A4親水性聚氨酯樹脂的制備：

(1) 預聚反應：把聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000）120份，聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000）80份，二羥甲基丙酸6份，1,4-丁二醇15.9份，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（H₁₂MDI）113.9份，甲苯400份，二月桂酸二丁基錫0. 5份 ，加到反應釜中，升溫到81℃，在81℃反應5.5小時后；

(2) 加成反應：加丙酮肟12.7份，在81℃反應3.5小時后；

(3)降溫到28℃，加甲苯100份、硅酸乙酯9份，攪勻后，加納米碳酸鈣5份，在28℃攪拌35分鐘后，過濾放料，得A4親水性聚氨酯樹脂。

實施例5

A5親水性聚氨酯樹脂的制備：

(1) 預聚反應：把聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000）110份，聚乙二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000）100份，二羥甲基丁酸6份，1,4-丁二醇17份，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（H₁₂MDI）122.1份，甲苯424份，二月桂酸二丁基錫0.5份 ，加到反應釜中，升溫到80℃，在80℃反應5.5小時后；

(2) 加成反應：加丙酮肟13.6份，在80℃反應3.5小時后；

(3)降溫到30℃，加甲苯106份、硅酸乙酯10份，攪勻后，加納米碳酸鈣6份，在30℃攪拌40分鐘后，過濾放料，得A5親水性聚氨酯樹脂。

實施例6

B1拒水性聚氨酯樹脂制備：

(1) 預聚反應：把聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000）100份，聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000）80份，1,4-丁二醇18份，4,4^＇-二苯基甲烷二異氰酸酯100.5份，甲苯360份，加到反應釜中，升溫到76℃，在76℃反應5.5小時后；

(2) 加成反應：加丙酮肟12.6份，在76℃反應3.5小時后；

(3)降溫到40℃，加甲苯90份、硅酸乙酯9份，攪勻后，加氣相二氧化硅12.5份，在40℃攪拌40分鐘后，過濾放料，得B1拒水性聚氨酯樹脂。

實施例7

B2拒水性聚氨酯樹脂制備：

(1) 預聚反應：把聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000）90份，聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000）60份，1,4-丁二醇10份，4,4^＇-二苯基甲烷二異氰酸酯65.0份，甲苯268份，加到反應釜中，升溫到78℃，在78℃反應5.5小時后；

(2) 加成反應：加甲乙酮肟9.1份，在78℃反應3.0小時后；

(3)降溫到36℃，加甲苯67份、硅酸乙酯6份，攪勻后，加氣相二氧化硅9.5份，在36℃攪拌36分鐘后，過濾放料，得B2拒水性聚氨酯樹脂。

實施例8

B3拒水性聚氨酯樹脂制備：

(1) 預聚反應：把聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000）60份，聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000）100份，1,4-丁二醇13份，4,4^＇-二苯基甲烷二異氰酸酯82.6份，甲苯304份，加到反應釜中，升溫到80℃，在80℃反應5.0小時后；

(2) 加成反應：加丙酮肟9.8份，在80℃反應3.0小時后；

(3)降溫到34℃，加甲苯76份、硅酸乙酯8份，攪勻后，加氣相二氧化硅10.5份，在34℃攪拌34分鐘后，過濾放料，得B3拒水性聚氨酯樹脂。

實施例9

B4拒水性聚氨酯樹脂制備：

(1) 預聚反應：把聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000）80份，聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000）80份，1,4-丁二醇12份，4,4^＇-二苯基甲烷二異氰酸酯76份，甲苯296份，加到反應釜中，升溫到82℃，在82℃反應5.0小時后；

(2) 加成反應：加丙酮肟8.9份，在82℃反應3.0小時后；

(3)降溫到34℃，加甲苯74份、硅酸乙酯7份，攪勻后，加氣相二氧化硅9.9份，在34℃攪拌32分鐘后，過濾放料，得B4拒水性聚氨酯樹脂。

實施例10

B5拒水性聚氨酯樹脂制備：

(1) 預聚反應：把聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量2000）90份，聚四氫呋喃二醇（數(shù)均分子質(zhì)量1000）60份，1,4-丁二醇11份，4,4^＇-二苯基甲烷二異氰酸酯68.2份，甲苯276份，加到反應釜中，升溫到84℃，在84℃反應4.5小時后；

(2) 加成反應：加甲乙酮肟9.5份，在84℃反應 2.5小時后；

(3)降溫到32℃，加甲苯69份、硅酸乙酯6份，攪勻后，加氣相二氧化硅9份，在32℃攪拌40分鐘后，過濾放料，得B5拒水性聚氨酯樹脂。

按A親水性聚氨酯樹脂 ? B拒水性聚氨酯樹脂 = 50～100 ? 30～60混合均勻,得織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z。

上述實施例原料按質(zhì)量配比。

試驗例

試驗例1

A1親水性聚氨酯樹脂 100份

B1拒水性聚氨酯樹脂 50份

混合均勻得織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z。

試驗例2

A2親水性聚氨酯樹脂 60份

B2拒水性聚氨酯樹脂 60份

混合均勻得織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z。

試驗例3

A3親水性聚氨酯樹脂 80份

B3拒水性聚氨酯樹脂 40份

混合均勻得織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z。

試驗例4

A4親水性聚氨酯樹脂 100份

B4拒水性聚氨酯樹脂 50份

混合均勻得織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z。

試驗例5

A5親水性聚氨酯樹脂 50份

B5拒水性聚氨酯樹脂 30份

混合均勻得織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z。

試例驗6

A1親水性聚氨酯樹脂 100份

B5拒水性聚氨酯樹脂 60份

混合均勻得織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z。

試例驗7

A2親水性聚氨酯樹脂 80份

B4拒水性聚氨酯樹脂 40份

混合均勻得織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z。

試例驗8

A3親水性聚氨酯樹脂 90份

B1拒水性聚氨酯樹脂 60份

混合均勻得織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z。

上述試驗例原料按質(zhì)量配比。

應用試驗檢測

分別用試驗例1－8得到的織物定向?qū)窬郯滨渲繉幽z，對基布進行涂層整理。

基布：進行了防水整理和壓光整理的滌綸織物：190T滌絲紡。

涂層整理：用涂層機涂層，上膠量：120g/m²，預烘100℃，1.5min，焙烘170℃，1.5min。

分別取布樣，進行性能檢測，檢測結(jié)果列入下表。

透濕量檢測：GB/T 12704.2-2009 紡織品 織物透濕性試驗方法。

靜水壓檢測：GB/T 4744-2013 紡織品 防水性能的檢測和評價靜水壓法。