水性高透濕、抗紫外線功能涂層膠及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是紡織品后整理用涂層膠，用這種膠涂層加工15-20D細(xì)旦尼龍化 纖布具有高透濕和抗紫外線兩項(xiàng)功能。其技術(shù)特點(diǎn)是采用納米二氧化鈦對(duì)水性聚氨基甲酸 酯預(yù)聚體進(jìn)行改性處理，合成具有高透濕、抗紫外線功能型水性涂層膠。
【背景技術(shù)】
[0002] 夏季防曬皮膚衣的面料多采用15-20D細(xì)旦尼龍化纖布，經(jīng)涂層加工后要求正杯 透濕達(dá)3500以上（按GB/T12704. 1-2009標(biāo)準(zhǔn))，抗紫外線UVA指標(biāo)值達(dá)5%以下，抗紫外線 UVB指標(biāo)值達(dá)5%以下，抗紫外線UPF指標(biāo)值達(dá)50以上(抗紫外線指標(biāo)按：GB/T18830 :2009 標(biāo)準(zhǔn)測試)。這種涂層面料主要用于加工皮膚衣，用作戶外運(yùn)動(dòng)防護(hù)服。
[0003] 目前市場上實(shí)現(xiàn)透濕、抗紫外線功能有采用溶劑型涂層膠產(chǎn)品，生產(chǎn)中有甲苯、 DMF等不環(huán)保溶劑排放。
[0004] 市場上水性透濕、抗紫外線功能涂層膠是采用幾種原料混兌復(fù)配完成。
[0005] 而通過乳液聚合工藝合成水性高透濕抗紫外線功能涂層膠尚沒有公開技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種水性高透濕抗紫外線功能涂層膠及制備方法。特別是提 供一種用于15-20D細(xì)旦尼龍化纖布上使用的水性高透濕、抗紫外線功能涂層膠及制備方 法，產(chǎn)品使用手感柔軟、牢度好、穿著舒適。
[0007] 本發(fā)明水性高透濕、抗紫外線功能涂層膠： 原料重量配比 乙二醇聚醚平均分子量2000為90-110份、乙二醇聚醚平均分子量1000為90-110 份、甲苯二異氰酸酯55-60份、丙酮60-65份、1，4- 丁二醇8-10份、納米二氧化鈦2. 5-4份 進(jìn)行聚合，然后分散至去離子水580-620份中，再用締合型聚氨酯流平流變劑為1. 5-2份增 稠制成。
[0008] 產(chǎn)品化學(xué)指標(biāo)如下： 外觀：白色稠狀物 離子性：非 pH 值：7±1 含固量：多30% 粘度：2500-2800mPa. S。
[0009] 納米二氧化鈦可選德國贏創(chuàng)-德固薩公司的P25產(chǎn)品； 締合型聚氨酯流平流變劑可選徳謙上?；瘜W(xué)有限公司W(wǎng)T-203產(chǎn)品； 乙二醇聚醚平均分子量2000可選PEG-2000產(chǎn)品； 乙二醇聚醚平均分子量1000可選PEG-1000產(chǎn)品。
[0010] 本發(fā)明水性高透濕、抗紫外線功能涂層膠制備方法： 原料按重量配比 (1)聚合反應(yīng)：將乙二醇聚醚平均分子量2000為90-110份、乙二醇聚醚平均分子 量1000為90-110份、甲苯二異氰酸酯55-60份、丙酮60-65份加入反應(yīng)釜中攪拌均勻后， 加熱至77-83°C反應(yīng)2-3小時(shí)；然后加入1. 4- 丁二醇8-10份，在77-83°C溫度下反應(yīng)3-4 小時(shí)；然后加入納米二氧化鈦2. 5-4份，在77-83°C溫度下反應(yīng)1-2小時(shí)，降溫至57-63°C放 料于乳化釜中，加去離子水580-620份分散成聚氨酯乳液； (2)乳液增稠：加入締合型聚氨酯流平流變劑1. 5-2份，攪拌1-1. 5小時(shí)，過濾出料得 廣品。
[0011] 納米二氧化鈦可選德國贏創(chuàng)-德固薩公司的P25產(chǎn)品。
[0012] 締合型聚氨酯流平流變劑可選徳謙上海化學(xué)有限公司W(wǎng)T-203產(chǎn)品。
[0013] 乙二醇聚醚平均分子量2000可選PEG-2000產(chǎn)品。
[0014] 乙二醇聚醚平均分子量1000可選PEG-1000產(chǎn)品。
[0015] 本發(fā)明制備方法簡單，生產(chǎn)成本低，透濕和抗紫外線性能好。
[0016] 本發(fā)明選擇平均分子量2000的乙二醇聚醚和平均分子量1000的乙二醇聚醚與甲 苯二異氰酸酯進(jìn)行聚合，用1，4- 丁二醇進(jìn)行擴(kuò)鏈合成預(yù)聚體，預(yù)聚體與納米二氧化鈦進(jìn)行 接枝改性，分散到水中繼續(xù)擴(kuò)鏈交聯(lián)并乳化成水性聚氨酯乳液。平均分子量2000的乙二 醇聚醚和平均分子量1000的乙二醇聚醚是含大量乙氧基（-0CH2CH2-)親水性基團(tuán)的聚醚， 聚合反應(yīng)分子中具有大量的-0CH2CH2-、-OH、-NH-、-NHC00-基團(tuán)，借助于"化學(xué)階梯石"作 用，這些基團(tuán)首先以氫鍵形式捕獲人體散發(fā)的水蒸氣分子，由于聚氨酯大分子鏈段的熱運(yùn) 動(dòng)，形成瞬間孔隙，并加上內(nèi)外層相對(duì)濕度差的推動(dòng)，水蒸氣分子沿著階梯從高濕度一側(cè)迀 移到低濕度一側(cè)，即從接觸皮膚的一面，傳到周圍環(huán)境，達(dá)到防水高透濕目的。
[0017] 本發(fā)明接枝納米二氧化鈦能使聚氨酯軟段無定形區(qū)的分子鏈更加疏松，水分子更 容易進(jìn)入并迀移和擴(kuò)散，提高透濕量實(shí)現(xiàn)高透濕指標(biāo)。
[0018] 本發(fā)明納米二氧化鈦與聚氨酯預(yù)聚體可以發(fā)生原位聚合，預(yù)聚體進(jìn)入納米粒子團(tuán) 聚體中并在反應(yīng)中脹開團(tuán)聚體，有利于納米二氧化鈦表面的羥基在擴(kuò)鏈中與異氰酸根產(chǎn)生 原位聚合，聚合物對(duì)紫外線既具有反射又兼?zhèn)湮兆饔?，涂層后可?shí)現(xiàn)UVA、UVB值小于5% 以下，UPF功能指標(biāo)值達(dá)50以上。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 原料按重量配比： 實(shí)施例1 聚合反應(yīng)：乙二醇聚醚平均分子量2000為90份、乙二醇聚醚平均分子量1000為 110份、甲苯二異氰酸酯60份、丙酮60份加入反應(yīng)釜中加熱至77-83°C，在此溫度下反應(yīng)2 小時(shí)，加入1，4- 丁二醇8份，在77-83Γ溫度下反應(yīng)3小時(shí)，加入納米二氧化鈦2. 5份，在 77-83Γ溫度下反應(yīng)1小時(shí)，降溫至57-63Γ放料于乳化釜中，加去離子水620份分散成聚氨 酯乳液； 乳液增稠：加入締合型聚氨酯流平流變劑2份，攪拌1小時(shí)，過濾出料得產(chǎn)品。
[0020] 實(shí)施例2 聚合反應(yīng)：乙二醇聚醚平均分子量2000為95份、乙二醇聚醚平均分子量1000為 105份、甲苯二異氰酸酯57份、丙酮62份加入反應(yīng)釜中加熱至77-83°C，在此溫度下反應(yīng) 2. 5小時(shí)，加入1，4- 丁二醇9份，在77-83Γ溫度下反應(yīng)3. 5小時(shí)，加入納米二氧化鈦3份， 在77-83°C溫度下反應(yīng)1. 5小時(shí)，降溫至57-63°C放料于乳化釜中，加去離子水585份分散 成聚氨酯乳液； 乳液增稠：加入締合型聚氨酯流平流變劑1. 6份，攪拌1. 5小時(shí)，過濾出料得產(chǎn)品。
[0021] 實(shí)施例3 聚合反應(yīng)：乙二醇聚醚平均分子量2000為100份、乙二醇聚醚平均分子量1000為 100份、甲苯二異氰酸酯59份、丙酮64份加入反應(yīng)釜中加熱至77-83°C，在此溫度下反應(yīng)2 小時(shí)，加入1，4- 丁二醇9. 5份，在77-83Γ溫度下反應(yīng)3小時(shí)，加入納米二氧化鈦3. 5份， 在77-83Γ溫度下反應(yīng)1小時(shí)，降溫至57-63Γ放料于乳化釜中，加去離子水605份分散成 聚氨酯乳液； 乳液增稠：加入締合型聚氨酯流平流變劑1. 8份，攪拌1小時(shí)，過濾出料得產(chǎn)品。
[0022] 實(shí)施例4 聚合反應(yīng)：乙二醇聚醚平均分子量2000為110份、乙二醇聚醚平均分子量1000為 90份、甲苯二異氰酸酯55份、丙酮65份加入反應(yīng)釜中加熱至77-83°C，在此溫度下反應(yīng)3 小時(shí)，加入1，4-丁二醇10份，在77-83Γ溫度下反應(yīng)4小時(shí)，加入納米二氧化鈦4份，在 77-83Γ溫度下反應(yīng)2小時(shí)，降溫至57-63Γ放料于乳化釜中，加去離子水580份分散成聚氨 酯乳液； 乳液增稠：加入締合型聚氨酯流平流變劑1. 5份，攪拌1. 5小時(shí)，過濾出料得產(chǎn)品。
[0023] 上述實(shí)施例： 納米二氧化鈦為德國贏創(chuàng)-德固薩公司的P25產(chǎn)品； 締合型聚氨酯流平流變劑為徳謙上?；瘜W(xué)有限公司W(wǎng)T-203產(chǎn)品； 乙二醇聚醚平均分子量2000為PEG-2000產(chǎn)品； 乙二醇聚醚平均分子量1000為PEG-1000產(chǎn)品。
[0024] 本產(chǎn)品適用于15-20D細(xì)旦尼龍化纖維織物上涂層。
[0025] 本發(fā)明涂層膠使用實(shí)驗(yàn)例： 將上述實(shí)施例1-4得到的產(chǎn)品，分別在15D、20D白色尼龍布進(jìn)行涂層，涂層刮刀厚度 為1. 5_，焙烘溫度165°C、時(shí)間1分鐘，干增重，得8塊樣品。
[0026] 檢測結(jié)果： 表一：在lf5D尼龍布涂層后測試結(jié)果。
[0027] 表二：在20D白色尼龍布涂層后測試結(jié)果。
[0028] 透濕性測試標(biāo)準(zhǔn)：GB/T12704. 1-2009紡織品織物透濕性試驗(yàn)方法第1部分吸 濕法。
[0029] 抗紫外線測試標(biāo)準(zhǔn)：GB/T18830 :2009標(biāo)準(zhǔn)測試。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于15-20D細(xì)旦尼龍化纖布的水性高透濕、抗紫外線功能涂層膠，其特征是： 原料按重量配比 乙二醇聚醚平均分子量2000為90-110份、乙二醇聚醚平均分子量1000為90-110 份、甲苯二異氰酸酯55-60份、丙酮60-65份、1，4- 丁二醇8-10份、納米二氧化鈦2. 5-4份 進(jìn)行聚合，然后分散至去離子水580-620份中，再用締合型聚氨酯流平流變劑為1. 5-2份增 桐制成； 產(chǎn)品化學(xué)指標(biāo)如下： 外觀：白色稠狀物 離子性：非 pH值：7±1 含固量：多30% 粘度：2500-2800mPa.S; 締合型聚氨酯流平流變劑為徳謙上?；瘜W(xué)有限公司W(wǎng)T-203產(chǎn)品。2. -種用于15-20D細(xì)旦尼龍化纖布的水性高透濕、抗紫外線功能涂層膠制備方法，其 特征是： 原料按重量配比 (1)聚合反應(yīng)：將乙二醇聚醚平均分子量2000為90-110份、乙二醇聚醚平均分子 量1000為90-110份、甲苯二異氰酸酯55-60份、丙酮60-65份加入反應(yīng)釜中攪拌均勻后， 加熱至77-83°C反應(yīng)2-3小時(shí)；然后加入1. 4- 丁二醇8-10份，在77-83°C溫度下反應(yīng)3-4 小時(shí)；然后加入納米二氧化鈦2. 5-4份，在77-83°C溫度下反應(yīng)1-2小時(shí)，降溫至57-63°C放 料于乳化釜中，加去離子水580-620份分散成聚氨酯乳液； (2)乳液增稠：加入締合型聚氨酯流平流變劑1. 5-2份，攪拌1-1. 5小時(shí)，過濾出料得 產(chǎn)品； 締合型聚氨酯流平流變劑為徳謙上?；瘜W(xué)有限公司W(wǎng)T-203產(chǎn)品。3. 權(quán)利要求2方法得到的用于15-20D細(xì)旦尼龍化纖布的水性高透濕、抗紫外線功能涂 層膠。
【專利摘要】本發(fā)明水性高透濕、抗紫外線功能涂層膠，由乙二醇聚醚？平均分子量2000為？90-110份、乙二醇聚醚？平均分子量1000？為90-110份、甲苯二異氰酸酯55-60份、丙酮60-65份、1，4-丁二醇8-10份、納米二氧化鈦2.5-4份進(jìn)行聚合，然后分散至去離子水580-620份中，再用締合型聚氨酯流平流變劑為1.5-2份增稠制成。是特別適用于15-20D細(xì)旦尼龍化纖布使用的透濕、抗紫外線功能涂層膠，且產(chǎn)品使用手感柔軟、牢度好。
【IPC分類】C08G18/66, D06M101/34, C08G18/32, C08G18/48, D06M15/568, D06M11/46
【公開號(hào)】CN105274850
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510809842
【發(fā)明人】陶忠華, 楊文堂, 倪成濤, 周明
【申請(qǐng)人】遼寧恒星精細(xì)化工有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月23日