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水性聚氨酯擴鍊劑應用于防水透濕劑

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水性聚氨酯擴鍊劑應用于防水透濕劑

發布日期:2019-05-21 作者:2019年马会全年资料 點擊:

 服裝面料除要求美觀、時尚,又要有舒适性、防護性等功能。近幾年在我國發展迅速的防水透濕織物就是集防水、防風、透濕、舒适、保暖于一體的功能織物。用于織物塗層膠的水性聚氨酯擴鍊劑主要以聚醚作多元醇原料,現已開發出有機矽改性、丙烯酸改性和光固化PU等水基新品種。防水透濕塗層劑按模量大小和透濕量大小分類見下表。

 按模量大小和透濕量大小分類

1.防水透濕機理

 利用水性聚氨酯分子鍊中含有一定量親水性基團(一 OH,- COOH,- NH2)的特點,以這些基團作為水分子的階石,水分子因氫鍵和其他分子間力在高濕度一側吸附水分子,通過大分子鍵的熱運動,由親水基團傳遞到低濕度一側解吸,形成“吸附一擴散一解吸”過程,達到透氣目的。其防水性由來自于薄膜自身的連續性和較大的膜面張力,是一層緻密的實心層。此外,纖維種類與尺寸、織物的品種與織造結構、密度等都影響防水透濕性能。織物空隙率越大,越利于水汽的傳導,透濕越高,但水壓會降低.纖維的化學結構也會影響對水汽的吸附,纖維若吸水膨脹,會減少空隙尺寸,阻止水汽的導出,降低透濕量.纖維表面的潤濕性與表面尺寸影響水汽的遷移,微孔纖維織物表面積很大,可以允許大量水汽遷移,提高透濕量。纖維對水的毛細效應越大,透濕提高越明顯。

2. 整理工藝

 織物防水透濕塗層一般采用刮塗法處理。工藝基本流程:織物防水處理→調漿→基布→塗層→烘幹(溫度150-160℃)

 織物塗布前往往要對織物進行前防水處理,提高塗層劑成膜的連續性.防止塗層劑很快滲透到織物背面,破壞了塗膜的連續性,耐水壓下降;其次,塗層劑還會對纖維滲透,使手感僵硬。刮塗需要一定粘度,因此需要對塗層膠乳增稠,可用的增稠劑有丙烯酸酯型和締合型聚氨酯增稠劑。為了提高水性聚氨酯的耐水性和強度,可以在膠乳中加入交聯劑,另外,還可以根據需要要求加入一定量柔軟劑、消光劑等助劑配制塗層漿料。調好的漿料塗層模闆上用幹法直接塗層法将均勻地塗在織物上,并在一定溫度和時間下進行交聯焙烘織物。目前也開發了浸軋法工藝。

3. 研究進展

  國内外水性聚氨酯防水透濕塗層劑的研究和産品都比較多,将聚丙烯腈水解物(HPAN)同端氨基PU預聚體在室溫下經反應性共混,生成在水中穩定存在的高分子羧酸铵鹽。将該羧酸铵鹽塗布、烘幹、焙烘後,羧酸铵鹽受熱後脫水生成酰胺,制得具有一定防水透溫性能的PU塗層。這種塗層主要通過防水透濕機理實現透濕。用上述工藝制備的塗層布,耐水壓值約6370Pa,透濕量約2558g / m2·d。以 PEG,PTMG 為聚醚二醇組分,與TDI預聚合成具有防水透濕性的聚氨酯微乳液塗層劑, 再加适量自制的聚氨酯預聚體作交聯劑,加少許增稠劑,調至适當粘度,塗刮基布(190T尼絲紡),該塗層織物手感柔軟,耐寒性能優越。以聚醚多元醇(PPG)、TDI、DMPA、交聯劑及成鹽劑為主要原料制備了陰離子型水性聚氨酯乳液,将其用作織物塗層劑,結果表明,在一C00H基質量分數為0.8%~1.1%、n(一Nc0):n(一0H)為2,5:1~3,5:1、高剪切乳化、n(交聯劑):n(聚醚多元醇)為1:15、增稠劑Y 一 6OO用量2.5%條件下,制備的陰離子型水性聚氨酯塗層劑的耐靜水壓可達1,96× 104Pa。分别加入丙烯酸甲酯或丙烯酸羟乙酯或兩者的混合體合成改性水性聚氨酯,并對棉織物塗層,在不同溫度、時間及塗層量下,測試塗層棉織物抗水性、強力伸長率及透濕性表明,引入丙烯酸甲酯可提高塗層膜抗水性、增加塗層膜抗張強力。引入丙烯酸羟乙酯有利塗層膜透氣性,提高塗層膜斷裂伸長率。

  采用钴60—γ輻射法乳液聚合工藝,制備了水系聚氨酯一含矽丙烯酸樹脂織物塗層膠。該膠兼有聚氨酯、丙烯酸酯和有機矽三者的優良特性,用于織物的塗層整理,使織物具有良好的防雨防風,通氣透濕,穿着舒适的功能,彌補了使用單一樹脂帶來的耐久性、手感和成本方面的不足。此外,采用水性聚氨酯為基料,添加阻燃劑及相關助劑,用特殊工藝合成了水性 PU 阻燃塗層膠。經Zeta電位與TEM測試結果表明,水性PU乳膠對阻燃成分産生了吸附與部分包覆作用,水性PU阻燃塗層膠具有較好的穩定性,通過正交實驗探讨了該阻燃膠的優化整理工藝,并按優化工藝對産品進行中試,結果表明,整理後織物的阻燃性能及各項指标均能達到較高标準.

水性聚氨酯擴鍊劑

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