一種高耐靜水壓水性聚氨酯織物涂層劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高耐靜水壓水性聚氨酯織物涂層劑的制備方法，屬于紡織化工技術領域。
【背景技術】
[0002]織物涂層劑又叫涂層膠，是指在織物表面均勻地涂敷一層或者多層且能形成連續薄膜的高分子類化合物。通過粘合作用，改善織物外觀、風格、增加功能性，例如防水、透濕、阻燃、防紫外線、防靜電、遮光反射等特殊功能，從而提高制品的附加價值。目前世界織物涂層劑已占紡織品總產量的30%，涂層膠消耗量以重量計已達到紡織總助劑量的50%，因此受到廣泛研宄。目前，各類涂層劑已經基本滿足了紡織涂層整理的條件，但是耐靜水壓能力差的問題依然存在，且很大程度上限制了織物的應用。為了改善織物的性能，擴大織物的應用范圍，具有高耐靜水壓性能的織物涂層劑越來越受到重視。
[0003]水性聚氨酯可廣泛用作尼絲紡、真絲、棉、帆布、滌棉等織物的涂層，經涂層整理后的織物具有防水透濕、表面柔軟、富有彈性等功能、該布料適用于制作滑雪衫、風雨衣、茄克衫等服裝面料及帳篷、防油布等工業用布，也可用于混紡織物仿毛整理，是高檔的織物涂層劑。為了能夠改善織物的性能，擴大織物的應用范圍，研宄具有高耐靜水壓性的水性聚氨酯織物涂層劑有著重要的意義。
[0004]現有公布的高耐靜水壓水性聚氨酯織物涂層劑，如專利CN102418274A公布的高耐靜水壓陰離子水性聚氨酯織物涂層劑的制備方法，該聚氨酯織物涂層劑是通過乳化劑十二烷基苯磺酸鈉作用下，以聚醚多元醇PPG-2000為軟段，以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、I, 4- 丁二醇和二羥甲基丙酸為硬段而制備，該種方法需外加乳化劑易使水性聚氨酯織物涂層劑貯存不穩定，影響應用性能(如手感、力學性能等)，且因為該聚氨酯織物涂層劑為線性結構，其耐靜水壓性的持久保持也存在較大問題。另外如李海北等人公布的高耐靜水壓陰離子型水性聚氨酯織物涂層劑研宄，雖然采用了內交聯技術制備得到了具有高耐靜水壓陰離子型水性聚氨酯織物涂層劑，耐靜水壓最高僅為21600Pa，效果不甚理想。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了解決現有技術耐靜水壓效果不甚理想的問題，提供一種高耐靜水壓水性聚氨酯織物涂層劑的制備方法。
[0006]本發明的目的是通過下述技術方案實現的。
[0007]一種高耐靜水壓水性聚氨酯織物涂層劑及其制備方法，具體步驟如下:
[0008]步驟一、在100_120°C下，將聚醚二元醇或聚酯二元醇與聚醚三元醇(N330)脫水；所述的聚醚二元醇(或聚酯二元醇)與聚醚三元醇的質量比為4:1?9:1;
[0009]步驟二、降溫至50_90°C，在氮氣的保護下，加入溶劑稀釋，稀釋后加入芳香族的異氰酸酯；直至羥基反應完全，得到預聚體；所述芳香族的異氰酸酯的異氰酸根與羥基的物質的量比例為3.0?3.5 ;
[0010]步驟三、向步驟二所得的預聚體中加入親油性擴鏈劑小分子多元醇，直至親油性擴鏈劑小分子多元醇中的羥基反應完全，得到溶液A ;親油性擴鏈劑小分子多元醇的加入量為反應單體總質量的1% ；
[0011]步驟四、向步驟三所得的溶液A中加入親水性擴鏈劑，直至親水性擴鏈劑中的羥基反應完全，得到溶液B ;親水性擴鏈劑的加入量為反應單體總質量的3-6% ;
[0012]步驟五、降至室溫，向步驟三所得的溶液B中加入三乙胺中和，三乙胺與親水性擴鏈劑的物質的量比例為0.9?1.1 ;反應完全后攪拌加入O?10°C的去離子水乳化，然后除去溶劑得到水性聚氨酯乳液。
[0013]步驟一所述聚醚二元醇包括:聚四氫呋喃二醇(PTMG)、聚丙二醇(PPG)或二者的混合物；
[0014]步驟一所述聚酯二元醇包括:聚己內酯二醇(PCL)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)或二者的混合物；
[0015]步驟二所述溶劑包括:丁酮、丙酮或四氫呋喃；
[0016]步驟二所述芳香族的異氰酸酯包括:液化MD1、MDI或TDI ；
[0017]親油性擴鏈劑小分子多元醇包括:1，4- 丁二醇、一縮二乙二醇、TMP或季戊四醇；
[0018]步驟四所述親水性擴鏈劑包括:二羥甲基丙酸或羥基磺酸鹽；
[0019]所述反應單體總質量是指單體聚醚二元醇(或聚酯二元醇)、聚醚三元醇、芳香族的異氰酸酯、親油性擴鏈劑小分子多元醇、親水性擴鏈劑以及三乙胺的質量的總和。
[0020]原理:提高水性聚氨酯的交聯度，是改進水性聚氨酯的有效方法。根據已有研宄，提高交聯度的方法有很多種，預交聯形成的水性聚氨酯結構較好，力學性能好；后交聯操作簡單，克服預聚體粘度大不易乳化的缺點。常用的交聯劑為多官能度的異氰酸酯、多官能度的多元醇以及小分子的多羥基烷烴。N330作為大分子的三官能度聚醚，與二官能度聚醚相容性好，作為合成預聚體的交聯劑時，能夠有效提高水性聚氨酯軟段的交聯，增大膠膜的拉伸強度與斷裂延伸率，提高耐靜水壓性能。
[0021]有益效果
[0022]本發明的一種高耐靜水壓水性聚氨酯織物涂層劑及其制備方法，合成的水性聚氨酯乳液儲存穩定性較好，應用于織物整理，手感好，粘結性好，無毒，環保，操作簡單。當應用于滌絲紡時，其耐靜水壓值在100?150KPa范圍內。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0024]實施例1
[0025]取聚醚二元醇PTMG2000(48g)，聚醚三元醇N330(12g)于帶有四氟攪拌槳的容器中，120°C真空脫水lh，降溫至60°C，通氮氣，安裝冷凝回流管，加入40g的丁酮，待溫度穩定，恒壓滴液漏斗滴加26.25g液化MDI，控制速度，0.5h左右加完，撤去氮氣，升溫至75°C，反應2ho加入0.97gl, 4- 丁二醇(BDO)，反應lh。再加入4.59g 二羥甲基丙酸(DMPA)反應2ho降至室溫，加入3.46g三乙胺(TEA)中和30s，將預聚體在2000?3000r/min的轉速下攪拌，加入176g溫度為O?10°C的去離子水，1min后得到乳液，加入3滴消泡劑，放置一夜。蒸發除去丁酮，水性聚氨酯乳液形成。取乳液40g，加入3滴氨水，I滴消泡劑，質量分數為2.5%左右的PU-40增稠劑，攪拌均勻，涂布整理