專利名稱：一種防水透氣服裝革用聚氨酯樹脂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防水透氣服裝革用聚氨酯樹脂。
背景技術(shù)：
防水透氣織物是指織物既能防雨防風(fēng)，又能排汗、透氣、穿著舒適，在穿 著過(guò)程中使水在一定壓力下不浸透織物，而人體散發(fā)的汗液等卻能以水蒸氣的 形式通過(guò)織物或傳導(dǎo)到外界，而不在人體表面與織物之間冷凝積聚，保持穿著 者干爽、溫暖。人們對(duì)穿著舒適性，功能性要求的不斷提高，促使我們采用各 種新型技術(shù)來(lái)改善織物的各項(xiàng)性能。
織物的防水透氣機(jī)理主要有以下三種方式
一、 是利用水滴的最小直徑與水汽或空氣的直徑之間的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)，既采 用織物的經(jīng)緯交織間的孔隙或織物復(fù)合物的孔徑介于最小直徑與水汽或空氣的 直徑之間，達(dá)到防水透氣的目的，基于這一原理設(shè)計(jì)的防水透氣的織物有超細(xì) 高密織物、特高密度的棉織物等。這類織物的透氣類型屬于紗線間孔隙的自然 擴(kuò)散。高密織物由于輕薄耐用，透氣性好，柔軟、懸垂性好，防風(fēng)，廣泛用于 體育、戶外活動(dòng)服裝上。主要缺點(diǎn)是防水性差，由于織物密度大，織物的撕裂 性能差，紡紗必須特殊處理，生產(chǎn)成本高，加工困難。
二、 是采用微孔薄膜使薄膜微孔(微孔直徑大約在lnm)的孔徑介于水滴 與濕氣之間，將薄膜與織物復(fù)合賦予織物防水透氣功能。微孔高聚物薄膜可以 與織物通過(guò)層壓或涂層工藝與織物復(fù)合從而賦予復(fù)合體防水透氣功能。微孔的 產(chǎn)生有多種方式可通過(guò)對(duì)薄膜的雙向拉伸產(chǎn)生微孔，也可在高聚物上填加填 料(如陶瓷)使高聚物與填料之間形成孔隙，也可以通過(guò)相分離(聚氨酯的濕 法)產(chǎn)生微孔，還可以機(jī)械方式利用打孔技術(shù)(如激光)使無(wú)孔膜產(chǎn)生空隙達(dá) 到透氣的目的。
三、 是利用高聚物膜的親水成分提供了足夠的化學(xué)基團(tuán)作為水蒸氣分子的 階石，水分子由于氫鍵和其它分子間力，在髙濕度一側(cè)吸附水分子，通過(guò)高分 子鏈上親水基團(tuán)傳遞到低濕度一側(cè)解吸，形成"吸附--擴(kuò)散--解吸"過(guò)程，達(dá)到透 氣的目的。親水成分可以是分子鏈中的親水基團(tuán)或是嵌段共聚物的親水組分；
其防水性來(lái)自于薄膜自身膜的連續(xù)性和較大的膜面張力。利用薄膜與織物進(jìn)行 層壓/涂層賦予織物防水透氣功能。
最初，用于防水透氣織物的高聚物有聚氯乙稀、聚乙烯、聚氯丁橡膠和其 它各種合成橡膠，它們通過(guò)涂覆于織物表面形成一種連續(xù)無(wú)孔薄膜達(dá)到防水效 果，但其透氣性很差，穿著此類服裝時(shí)，大量的汗液無(wú)法以水蒸氣形式排出而 在服裝內(nèi)部形成冷凝水，使人體產(chǎn)生粘濕潮悶感。直到1969年，美國(guó)W.I .Gore 公司研制出具有防水透濕性能的聚四氟乙烯薄膜，并于1976年率先成功試制 PTFE薄膜層壓織物，證明織物有良好的防水性能的同時(shí)是可以具有良好的透 濕性的，防水和透氣是可能統(tǒng)一與一體的，織物能防水卻不能透濕這一難題終 于有所突破。此后，Gore公司不斷推陳出新，對(duì)第一代產(chǎn)品性能改良，推出了 第二代，第三代產(chǎn)品，市場(chǎng)評(píng)價(jià)非常好，這也大大激發(fā)了聚合物成膜的研究和 發(fā)展。除Gore-Tex夕卜，尚有Tekratex、 Leetex、 Microtex和Dennis TB等品牌 均是以PTFE聚合而成的薄膜產(chǎn)品。1962年，拜爾(Bayer)在實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了具有 水汽滲透性的親水性聚氨酯。20世紀(jì)60-70年代，開始了聚氨酯微孔涂層織物 以及無(wú)孔薄膜層壓織物的研制，這類產(chǎn)品主要有日本東麗(Toray)公司Entrant G n薄膜；美國(guó)3M公司的Thintech薄膜；日本三菱公司形狀記憶聚氨酯薄膜； 美國(guó)Thoratec公司"BIOU II "高性能特種聚氨酯薄膜。但是這些產(chǎn)品價(jià)格高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種防水透氣服裝革用聚氨酯樹脂，其 具有優(yōu)良的透濕防水性能，且生產(chǎn)成本低。
為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案
一種防水透氣服裝革用聚氨酯樹脂，其原料配方包括聚酯多元醇、聚醚多 元醇、擴(kuò)鏈劑、異氰酸酯、有機(jī)溶劑、鏈終止劑和抗氧劑，所述原料配方還包 括氯化鉀，所述的聚酯多元醇為分子量2000的聚乙二醇丁二醇己二酸共聚酯二 醇，所述的聚醚多元醇為分子量2000的聚乙二醇醚，所述的擴(kuò)鏈劑為乙二醇， 所述的異氰酸酯為4，4-二苯甲烷-2-異氰酸酯，以聚氨酯樹脂的總質(zhì)量計(jì)，上述 各組分的質(zhì)量含量如下
聚酯多元醇8 10%;
聚醚多元醇8~10%;
擴(kuò)鏈劑0.6 0.8%;
異氰酸酯4 6%; 抗氧劑0.08 0.1%; 有機(jī)溶劑63 75%; 鏈終止劑0.2 0.4%; 氯化鉀4 6%。
所述的有機(jī)溶劑優(yōu)選為二甲基甲酰胺。所述的鏈終止劑優(yōu)選為甲醇。 所述的聚氨酯樹脂可以采用常規(guī)的聚氨酯制備工藝。作為一種優(yōu)選方案， 聚氨酯樹脂通過(guò)如下合成工藝制得
(1) 、合成預(yù)聚體按配方向反應(yīng)釜中加入聚酯多元醇、聚醚多元醇、異 氰酸酯、有機(jī)溶劑和抗氧劑，于溫度70 80'C,常壓下反應(yīng)3 5小時(shí)，得到預(yù) 聚體；
(2) 、擴(kuò)鏈反應(yīng)向上述預(yù)聚體中加入配方量的擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，擴(kuò) 鏈反應(yīng)的溫度70 80'C,在常壓下進(jìn)行，擴(kuò)鏈反應(yīng)6 8小時(shí)后，加入鏈終止劑 以終止反應(yīng)，然后加入氯化鉀，攪拌，經(jīng)過(guò)濾，得到所述的聚氨酯樹脂。
由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明通過(guò)對(duì)樹脂原料配方的改進(jìn)，特別是引進(jìn)的無(wú)機(jī)物氯化鉀，其在聚 氨酯成膜過(guò)程中占據(jù)一定位置，而在水洗后又會(huì)被溶解清洗除去，使得聚氦酯 膜形成大量微孔；另外，聚氨酯本身也帶有吸水基團(tuán)。在吸水基團(tuán)和大量微孔 的協(xié)調(diào)作用下，聚氨酯膜的透濕性能增強(qiáng)；另一方面，由于本發(fā)明所形成的微 細(xì)孔在0.1 10毫米之間，而水蒸氣透過(guò)需要0.004毫米的直徑，水透過(guò)需要 100 300毫米，使得聚氨酯膜具有高透濕高耐水壓性能，達(dá)到與國(guó)外產(chǎn)品相 同等水平，本發(fā)明配方簡(jiǎn)單，所有原料物質(zhì)均可直接從市場(chǎng)上購(gòu)買，采用常規(guī) 工藝合成，因而成本低。
具體實(shí)施例方式
以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本 發(fā)明并不限于此實(shí)施例。
按照本實(shí)施例的服裝革用聚氨酯樹脂的原料配方為二甲基甲酰胺 695.3g、分子量2000的聚乙二醇丁二醇己二酸共聚酯二醇(EG/BG/AA)、分 子量2000的聚乙二醇醚93.65g、抗氧劑BHT0.9g、乙二醇7.6g、 4,4-二苯甲 垸-2-異氰酸酯55.81g、甲醇3.1g、氯化鉀50.0g。
上述樹脂按照如下步驟制得
(1) 、合成預(yù)聚體按配方向反應(yīng)釜中加入EG/BG/AA、聚乙二醇醚、二 甲基甲酰胺、4，4-二苯甲烷-2-異氰酸酯和抗氧劑BHT，于溫度70 80'C，常壓 下反應(yīng)4小時(shí)，得到預(yù)聚體；
(2) 、擴(kuò)鏈反應(yīng)向上述預(yù)聚體中加入配方量的擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，擴(kuò) 鏈反應(yīng)的溫度70 80'C，在常壓下進(jìn)行，擴(kuò)鏈反應(yīng)8小時(shí)后，加入甲醇以終止 反應(yīng)，然后加入氯化鉀，攪拌，經(jīng)過(guò)濾，得到所述的服裝革用聚氨酯樹脂。
所合成的聚氨酯樹脂的粘度為11萬(wàn)Cps/25'C,固含量(NV%)為30%。 上述聚氨酯樹脂的應(yīng)用例
將聚氨酯樹脂100份與2份架橋劑DAC-75、 1份表面活性劑AD-80、 1份 表面滑性助劑KO-12、 3份色膏TONER和35份溶劑二甲基甲酰胺混合，攪拌， 脫泡，用用刮刀涂覆于經(jīng)過(guò)處理的基布上(涂布量為200±15 g/邁2),再經(jīng)由10 15% DMF水溶液中凝固5 50分鐘后，水洗(60 80'C的水中清洗12~15遍)， 干燥(U0 130'C烘箱中放置8 12分鐘)，即得成品。此成品按JISL-1099法 測(cè)的透濕度為5200 g/24hr.m2，此成品按JISL-1092B法測(cè)的耐水壓為2500 mmH20，均超過(guò)濕法防水透氣聚氨酯樹脂要求的指標(biāo)(透濕度大于5000 g/24hr.m2,耐水壓大于2000 ramH20,樹脂性能與國(guó)外產(chǎn)品基本一致。
權(quán)利要求
1、一種防水透氣服裝革用聚氨酯樹脂，其原料配方包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、擴(kuò)鏈劑、異氰酸酯、有機(jī)溶劑、鏈終止劑和抗氧劑，其特征在于所述原料配方還包括氯化鉀，所述的聚酯多元醇為分子量2000的聚乙二醇丁二醇己二酸共聚酯二醇，所述的聚醚多元醇為分子量2000的聚乙二醇醚，所述的擴(kuò)鏈劑為乙二醇，所述的異氰酸酯為4，4-二苯甲烷-2-異氰酸酯，以聚氨酯樹脂的總質(zhì)量計(jì)，上述各組分的質(zhì)量含量如下聚酯多元醇 8～10％；聚醚多元醇 8～10％；擴(kuò)鏈劑 0. 6～0.8％；異氰酸酯 4～6％；抗氧劑 0. 08～0.1％；有機(jī)溶劑 63～75％；鏈終止劑 0.2～0.4％；氯化鉀 4～6％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種防水透氣服裝革用聚氨酯樹脂，其特征在 于所述的有機(jī)溶劑為二甲基甲酰胺。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水透氣服裝革用聚氨酯樹脂，其特征在 于所述的鏈終止劑為甲醇。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種防水透氣服裝革用聚氨酯樹脂，其特征在 于所述的聚氨酯樹脂依次經(jīng)過(guò)如下步驟制得(1) 、合成預(yù)聚體按配方向反應(yīng)釜中加入聚酯多元醇、聚醚多元醇、異 氰酸酯、有機(jī)溶劑和抗氧劑，于溫度70 80C，常壓下反應(yīng)3 5小時(shí)，得到預(yù) 聚體；(2) 、擴(kuò)鏈反應(yīng)向上述預(yù)聚體中加入配方量的擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，擴(kuò) 鏈反應(yīng)的溫度70 80'C,在常壓下進(jìn)行，擴(kuò)鏈反應(yīng)6 8小時(shí)后，加入鏈終止劑 以終止反應(yīng)，然后加入氯化鉀，攪拌，經(jīng)過(guò)濾，得到所述的服裝革用聚氨酯樹 脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防水透氣服裝革用聚氨酯樹脂，其原料配方包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、擴(kuò)鏈劑、異氰酸酯、有機(jī)溶劑、鏈終止劑和抗氧劑，其特征在于所述原料配方還包括氯化鉀，所述的聚酯多元醇為分子量2000的聚乙二醇丁二醇己二酸共聚酯二醇，所述的聚醚多元醇為分子量2000的聚乙二醇醚，所述的擴(kuò)鏈劑為乙二醇，所述的異氰酸酯為4，4-二苯甲烷-2-異氰酸酯，以聚氨酯樹脂的總質(zhì)量計(jì)，上述各組分的質(zhì)量含量如下聚酯多元醇8～10％、聚醚多元醇8～10％、擴(kuò)鏈劑0.6～0.8％、異氰酸酯4～6％、抗氧劑0.08～0.1％、有機(jī)溶劑63～75％、鏈終止劑0.2～0.4％、氯化鉀4～6％。本發(fā)明樹脂具有高透濕高耐水壓性，性能達(dá)到國(guó)外產(chǎn)品水平；且本發(fā)明配方簡(jiǎn)單，可采用常規(guī)工藝合成，因而成本低。
文檔編號(hào)C08J9/00GK101381448SQ20081010727
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者呂華波, 源 周, 平 江 申請(qǐng)人:太倉(cāng)市旭川樹脂有限公司