CN109760397B - 一种防水面料 - Google Patents
一种防水面料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109760397B CN109760397B CN201811596773.5A CN201811596773A CN109760397B CN 109760397 B CN109760397 B CN 109760397B CN 201811596773 A CN201811596773 A CN 201811596773A CN 109760397 B CN109760397 B CN 109760397B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- emulsion
- waterproof
- fabric
- nano sio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
本发明公开了一种防水面料，由面料基材、在面料基材表面施加的防水层及在面料基材底面复合的功能薄膜；所述的防水层由增稠剂与纳米SiO2改性聚氨酯乳液组成，增稠剂占纳米SiO2改性聚氨酯乳液质量比1‑2％；增稠剂加入到纳米SiO2改性聚氨酯乳液中，形成防水整理浆，通过涂层设备施加到面料基材表面，再烘干、焙烘；在面料基材底面涂覆粘合剂，复合功能薄膜，再烘干、焙烘，即得所述的防水面料；纳米SiO2改性聚氨酯乳液，由17‑26份纳米SiO2溶胶、72‑96份水性聚氨酯预聚体乳液、12‑18份乙烯基硅油、9‑15份可聚合有机硅单体、9‑15份乳化剂、0.6‑1份引发剂、290‑370份水经乳液聚合制成。
Description
技术领域
本发明涉及一种防水面料，以防水乳液整理纺织品面料形成，属于功能面料领域。
背景技术
随着科学技术的发展、社会的进步及生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高。纺织品已经从遮体御寒的基本功能延伸到美观、舒适、时尚、保护等功能，人们的消费理念也逐步从实用向保健、环保、多功能发展，各种智能化、功能化的纺织品得到广泛关注与发展，防水透湿纺织品就是其中一例。
层压织物是将具有防水透湿功能的微孔薄膜或亲水性无孔薄膜或上述两种薄膜的复合膜，采用特殊的黏合剂，与织物(机织物、针织物、无纺布及其功能织物)通过层压工艺复合在一起形成防水透湿层压织物。
层压是在基布上施加一层黏合剂，覆上一层薄膜或其他材料，加热加压形成一个两层或两层以上复合织物的方法。
防水透湿层压织物的面料层采用具有一定拒水效果的织物，但是其拒水效果远远达不到防护服的要求，其本身的吸湿性又会增加织物的湿重感，所以需要对织物的面料层进行拒水整理。
现有的拒水整理通常以有机氟为防水剂，而含氟单体有对环境不利因素，有机硅类的防水剂则成为热点。
发明内容
本发明目的是提供一种防水面料，以有机硅改性的功能乳液对面料进行防水整理，再与功能膜复合，形成具有良好防水及透湿功能的面料。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。
一种防水面料，由面料基材、在面料基材表面施加的防水层及在面料基材底面复合的功能薄膜；
所述的防水层由增稠剂与纳米SiO2改性聚氨酯乳液组成，增稠剂占纳米SiO2改性聚氨酯乳液质量比1-2％；
增稠剂加入到纳米SiO2改性聚氨酯乳液中，调节粘度，形成防水整理浆，通过涂层设备施加到面料基材表面，再烘干、焙烘；
面料基材表面防水整理后，在面料基材底面涂覆粘合剂，再复合功能薄膜，然后烘干、焙烘，即得所述的防水面料；
所述的纳米SiO2改性聚氨酯乳液，以质量份计，由17-26份纳米SiO2溶胶、72-96份水性聚氨酯预聚体乳液、12-18份乙烯基硅油、9-15份可聚合有机硅单体(如式1所示)、9-15份乳化剂、0.6-1份引发剂、290-370份水经乳液聚合制成；
(H3C)3Si-O-CH2CH2NH-CH2CH＝CH2式1
制备方法包括如下步骤：
1.纳米SiO2溶胶的制备方法
将25份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-570)、3份十二烷基硫酸钠、4份烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)加入到300份水中，搅拌、分散，再于搅拌下加入9份氨水，持续搅拌反应4h，形成含C＝C键的纳米SiO2溶胶；
2.水性聚氨酯预聚体乳液的制备：
以重量份数计，将真空脱水后的聚丙二醇(分子量2000)600份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)220份、羟基硅油(分子量1000)50份加入反应釜、在80℃的条件下搅拌反应2h，再加入二羟甲基丙酸(DMPA)25份、1,4-丁二醇(BDO)15份、0.8份二月桂酸二丁基锡、300份丙酮，在80℃的条件下搅拌反应1h；加入8份N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯、18份N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷，保温反应3h；然后降温到30℃，三乙胺20份，水2500份，高速搅拌乳化30min，减压脱除丙酮，即可得水性聚氨酯预聚体乳液；
3.纳米SiO2改性聚氨酯乳液的制备
3.1首先将部分水，适量的乳化剂及引发剂先混合于装有搅拌器的搅拌器中，搅拌溶解；其次将乙烯基硅油、可聚合有机硅单体及纳米SiO2溶胶同时加到上述搅拌器中，高速搅拌30min得到预乳化液；
3.2取1/2预乳化液于装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应器中，将剩余预乳化液装于恒压滴定管中；
3.3然后将水性聚氨酯预聚体乳液，剩余乳化剂、引发剂和适量水加入反应器中，缓慢升温至75℃后，保温反应30min；
3.4接着开始滴加剩余的预乳化液，2h滴加完毕之后继续在此温度保温反应1h，反应结束后降至室温，过滤出料，即可得纳米SiO2改性聚氨酯乳液。
所述的乳化剂，由非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂组成。
所述的乳化剂，其中阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为2:1。
所述的阴离子表面活性剂为丁二酸二己酯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂醇磺基琥珀酸酯二钠中的一种。
所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(O-10)、吐温20、吐温80中的一种。
所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种。
所述的乙烯基硅油，粘度200±20mPa.s，25℃，乙烯基含量为1.90-2.20％，分子式为：CH2＝CH-Si(CH3)2O[(CH3)2SiO]n(CH3)2Si-CH＝CH2。
本发明防水面料以表面防水涂层、面料底面复膜的方式制成，使面料具有良好的防水、透湿性能。
有机硅具有优良的防水、耐高低温、耐紫外线和红外辐射、耐氧化降解等性能，既有无机结构(-Si-O-Si-)的主链，又有有机基团(CH3)侧链。因其兼具有有机及无机材料的特点，并且其结构还有键角、键长、键能大的优势，使其具有低表面张力、特殊的柔顺性以及良好的透气性。本发明将有机硅的优良特性以化学反应的方式引入到聚氨酯分子链中，增强乳液的防水、防污性能，且环境友好。
本发明涂层的改性聚氨酯乳液采用了含Si-C键的有机硅单体，克服了Si-O-C键有机硅单体在聚合过程水解、缩合而导致乳液聚合失稳的缺陷，既提高了硅含量，又保证了乳液聚合的顺利实施。
有机硅聚合物存在着与纺织品附着力低、机械强度较低的不足，而聚氨酯具有良好的粘接强度、韧性与耐磨性，将两者有机结合，实现优势互补。在面料涂层后，表面能低的有机硅链段可向织物表面富集，而聚氨酯链段靠近织物，通过氢键、化学键与织物紧密粘接，兼顾实现拒水和与织物粘接性均较好的目的。
因有机硅扩链剂的引入，聚氨酯预聚体乳液分子链侧链含C＝C键，通过C＝C键的聚合，产生三维网状交联结构，可明显提高涂层的耐水性、耐候性、保光性、弹性和耐久性等。
纳米硅溶胶表面含有C＝C键，能够与聚氨酯分子衔接，形成强有力的化学键，从而使无机相与有机相两种性质差异很大的相牢固地结合起来，既抑制了纳米无机粒子本身的团聚作用，又能使纳米粒子较好地分散在有机基体中，从而能够提高聚合物材料的综合性能。
面料涂层后，在含聚氨酯乳液的涂层浆成膜过程中，纳米SiO2粒子可填补聚合物膜内部的缺陷，提高其成膜性，此外，纳米SiO2的纳米尺寸效应和比表面积大等特点，不仅赋予聚合物膜优异的表面性能、力学性能和热学性能，且能使乳液涂层具有类似荷叶表面的微/纳米乳突结构，与低表面张力的有机硅协同，呈现超强的疏水性能。
具体实施方式
本发明涉及物质的单位“份”是指“质量份”。
本发明涉及的可聚合有机硅单体、N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯、N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷制备方法如下。
所述的可聚合有机硅单体，由2-(三甲基硅氧基)乙醇胺与烯丙基氯反应制成，先在250mL三口瓶中，依次加入1mol 2-(三甲基硅氧基)乙醇胺、1.5mol三乙胺和100mL二氯甲烷，再将三口瓶放置于冰水浴中，在此温度下缓慢滴加1.2mol烯丙基氯，滴加完毕后将反应体系升温至室温，并在此温度下继续反应1.5小时，停止反应，过滤除去三乙胺氯酸盐后，减压蒸馏除去二氯甲烷和过量的三乙胺，并收集的馏分，得可聚合有机硅单体，N-2(三甲基硅氧基)乙基丙烯胺。所涉反应过程如(1)所示。
其中，2-(三甲基硅氧基)乙醇胺的制备方法为：在带有机械搅拌、温度计的反应器中，投入乙醇胺，搅拌滴加六甲基二硅氮烷，于5～50℃反应0.5～2h，反应完毕，经减压抽滤得2-(三甲基硅氧基)乙醇胺。乙醇胺与六甲基二硅氮烷的摩尔比为2:1。
所述的N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯由二乙醇胺、氯丙烯、氢氧化钠反应制成，方法如下：
按摩尔比为n(氯丙烯):n(二乙醇胺):n(NaOH)＝1.1:1:1，将二乙醇胺和氢氧化钠加入到带有搅拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，温度升至50℃时，向三口烧瓶中缓慢滴加氯丙烯，加料完毕后，保温反应1h，得到产物N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯。所涉反应过程如(2)所示。
所述的N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷由二乙醇胺、NaOH、三甲基氯硅烷反应制得，制备方法如下：
将二乙醇胺和0.4mol/L的NaOH水溶液加入到带有搅拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，然后向烧瓶中缓慢加入三甲基氯硅烷，加料完毕后，在70℃下反应80min，减压蒸馏，除去多余的水及未反应的二乙醇胺，得到N-二乙醇-三甲基硅(二羟基有机硅单体)；其中，所加入的二乙醇胺和三甲基氯硅烷的摩尔比为1.1:1，三甲基氯硅烷与NaOH摩尔比为1:1。反应过程如(3)所示。
实施例1：
一种纳米SiO2改性聚氨酯乳液，以质量份计，由26份纳米SiO2溶胶、96份水性聚氨酯预聚体乳液、18份乙烯基硅油、15份可聚合有机硅单体(如式1所示)、15份乳化剂、1份引发剂、370份水经乳液聚合制成；
(H3C)3Si-O-CH2CH2NH-CH2CH＝CH2式1
制备方法包括如下步骤：
1.纳米SiO2溶胶的制备方法
将25份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-570)、3份十二烷基硫酸钠、4份烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)加入到300份水中，搅拌、分散，再于搅拌下加入9份氨水，持续搅拌反应4h，形成含C＝C键的纳米SiO2溶胶；
2.水性聚氨酯预聚体乳液的制备：
以重量份数计，将真空脱水后的聚丙二醇(分子量2000)600份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)220份、羟基硅油(分子量1000)50份加入反应釜、在80℃的条件下搅拌反应2h，再加入二羟甲基丙酸(DMPA)25份、1,4-丁二醇(BDO)15份、0.8份二月桂酸二丁基锡、300份丙酮，在80℃的条件下搅拌反应1h；加入8份N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯、18份N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷，保温反应3h；然后降温到30℃，三乙胺20份，水2500份，高速搅拌乳化30min，减压脱除丙酮，即可得水性聚氨酯预聚体乳液。
3.纳米SiO2改性聚氨酯乳液的制备
3.1根据纳米SiO2改性聚氨酯乳液的组份配方，首先将270份水，9份乳化剂及0.7份引发剂先混合于装有搅拌器的搅拌器中，搅拌溶解；其次将乙烯基硅油、可聚合有机硅单体及纳米SiO2溶胶同时加到上述搅拌器中，高速搅拌30min得到预乳化液；
3.2取1/2预乳化液于装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应器中，将剩余预乳化液装于恒压滴定管中；
3.3然后将水性聚氨酯预聚体乳液，6份乳化剂、0.3份引发剂和100份水加入反应器中，缓慢升温至75℃后，保温反应30min；
3.4接着开始滴加剩余的预乳化液，2h滴加完毕之后继续在此温度保温反应1h，反应结束后降至室温，过滤出料，即可得纳米SiO2改性聚氨酯乳液。
其中，乳化剂由丁二酸二己酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚(O-10)按质量比2:1组成；引发剂为过硫酸钾。
实施例2：
一种纳米SiO2改性聚氨酯乳液，以质量份计，由21份纳米SiO2溶胶、85份水性聚氨酯预聚体乳液、15份乙烯基硅油、12份可聚合有机硅单体(如式1所示)、13份乳化剂、0.8份引发剂、340份水经乳液聚合制成；
(H3C)3Si-O-CH2CH2NH-CH2CH＝CH2式1
制备方法包括如下步骤：
1.纳米SiO2溶胶的制备方法
将25份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-570)、3份十二烷基硫酸钠、4份烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)加入到300份水中，搅拌、分散，再于搅拌下加入9份氨水，持续搅拌反应4h，形成含C＝C键的纳米SiO2溶胶；
2.水性聚氨酯预聚体乳液的制备：
以重量份数计，将真空脱水后的聚丙二醇(分子量2000)600份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)220份、羟基硅油(分子量1000)50份加入反应釜、在80℃的条件下搅拌反应2h，再加入二羟甲基丙酸(DMPA)25份、1,4-丁二醇(BDO)15份、0.8份二月桂酸二丁基锡、300份丙酮，在80℃的条件下搅拌反应1h；加入8份N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯、18份N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷，保温反应3h；然后降温到30℃，三乙胺20份，水2500份，高速搅拌乳化30min，减压脱除丙酮，即可得水性聚氨酯预聚体乳液。
3.纳米SiO2改性聚氨酯乳液的制备
3.1根据纳米SiO2改性聚氨酯乳液的组份配方，首先将220份水，10份乳化剂及0.6份引发剂先混合于装有搅拌器的搅拌器中，搅拌溶解；其次将乙烯基硅油、可聚合有机硅单体及纳米SiO2溶胶同时加到上述搅拌器中，高速搅拌30min得到预乳化液；
3.2取1/2预乳化液于装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应器中，将剩余预乳化液装于恒压滴定管中；
3.3然后将水性聚氨酯预聚体乳液，3份乳化剂、0.2份引发剂和120份水加入反应器中，缓慢升温至75℃后，保温反应30min；
3.4接着开始滴加剩余的预乳化液，2h滴加完毕之后继续在此温度保温反应1h，反应结束后降至室温，过滤出料，即可得纳米SiO2改性聚氨酯乳液。
其中，乳化剂由十二烷基硫酸钠、吐温20按质量比2:1组成；引发剂为过硫酸铵。
实施例3：
一种纳米SiO2改性聚氨酯乳液，以质量份计，由17份纳米SiO2溶胶、72份水性聚氨酯预聚体乳液、12份乙烯基硅油、9份可聚合有机硅单体(如式1所示)、9份乳化剂、0.6份引发剂、290份水经乳液聚合制成；
(H3C)3Si-O-CH2CH2NH-CH2CH＝CH2式1
制备方法包括如下步骤：
1.纳米SiO2溶胶的制备方法
将25份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-570)、3份十二烷基硫酸钠、4份烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)加入到300份水中，搅拌、分散，再于搅拌下加入9份氨水，持续搅拌反应4h，形成含C＝C键的纳米SiO2溶胶；
2.水性聚氨酯预聚体乳液的制备：
以重量份数计，将真空脱水后的聚丙二醇(分子量2000)600份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)220份、羟基硅油(分子量1000)50份加入反应釜、在80℃的条件下搅拌反应2h，再加入二羟甲基丙酸(DMPA)25份、1,4-丁二醇(BDO)15份、0.8份二月桂酸二丁基锡、300份丙酮，在80℃的条件下搅拌反应1h；加入8份N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯、18份N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷，保温反应3h；然后降温到30℃，三乙胺20份，水2500份，高速搅拌乳化30min，减压脱除丙酮，即可得水性聚氨酯预聚体乳液。
3.纳米SiO2改性聚氨酯乳液的制备
3.1首先将200份水，7份乳化剂及0.4份引发剂先混合于装有搅拌器的搅拌器中，搅拌溶解；其次将乙烯基硅油、可聚合有机硅单体及纳米SiO2溶胶同时加到上述搅拌器中，高速搅拌30min得到预乳化液；
3.2取1/2预乳化液于装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应器中，将剩余预乳化液装于恒压滴定管中；
3.3然后将水性聚氨酯预聚体乳液，2份乳化剂、0.2份引发剂和90份水加入反应器中，缓慢升温至75℃后，保温反应30min；
3.4接着开始滴加剩余的预乳化液，2h滴加完毕之后继续在此温度保温反应1h，反应结束后降至室温，过滤出料，即可得纳米SiO2改性聚氨酯乳液。
其中，乳化剂由月桂醇磺基琥珀酸酯二钠、吐温80按质量比2:1组成；引发剂为过硫酸钠。
实施例4：
一种防水面料，由面料基材、在面料基材表面施加的防水层及在面料基材底面复合的功能薄膜；
所述的防水层由增稠剂与纳米SiO2改性聚氨酯乳液组成，增稠剂占纳米SiO2改性聚氨酯乳液质量比1-2％；
取纳米SiO2改性聚氨酯乳液120份，加入增稠剂调节粘度至5000-6000mPa.s，以80g/m2的涂覆量，将防水整理浆施加到面料基材表面，于80℃烘干，150℃焙烘90s，在面料基材表面形成防水层；
面料基材表面防水整理后，在面料基材底面涂覆粘合剂(超柔软环保粘合剂TEP，赫特国际集团)，再复合TPU功能薄膜，80℃烘干、140℃焙烘2min，即得所述的防水面料；粘合剂涂覆量30-50g/m2；TPU功能薄膜厚度0.1mm。
所述的纳米SiO2改性聚氨酯乳液，以质量份计，由17份纳米SiO2溶胶、72份水性聚氨酯预聚体乳液、12份乙烯基硅油、9份可聚合有机硅单体(如式1所示)、9份乳化剂、0.6份引发剂、290份水经乳液聚合制成；
(H3C)3Si-O-CH2CH2NH-CH2CH＝CH2式1
制备方法包括如下步骤：
1.纳米SiO2溶胶的制备方法
将25份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-570)、3份十二烷基硫酸钠、4份烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)加入到300份水中，搅拌、分散，再于搅拌下加入9份氨水，持续搅拌反应4h，形成含C＝C键的纳米SiO2溶胶；
2.水性聚氨酯预聚体乳液的制备：
以重量份数计，将真空脱水后的聚丙二醇(分子量2000)600份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)220份、羟基硅油(分子量1000)50份加入反应釜、在80℃的条件下搅拌反应2h，再加入二羟甲基丙酸(DMPA)25份、1,4-丁二醇(BDO)15份、0.8份二月桂酸二丁基锡、300份丙酮，在80℃的条件下搅拌反应1h；加入8份N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯、18份N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷，保温反应3h；然后降温到30℃，三乙胺20份，水2500份，高速搅拌乳化30min，减压脱除丙酮，即可得水性聚氨酯预聚体乳液。
3.纳米SiO2改性聚氨酯乳液的制备
3.1首先将200份水，7份乳化剂及0.4份引发剂先混合于装有搅拌器的搅拌器中，搅拌溶解；其次将乙烯基硅油、可聚合有机硅单体及纳米SiO2溶胶同时加到上述搅拌器中，高速搅拌30min得到预乳化液；
3.2取1/2预乳化液于装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应器中，将剩余预乳化液装于恒压滴定管中；
3.3然后将水性聚氨酯预聚体乳液，2份乳化剂、0.2份引发剂和90份水加入反应器中，缓慢升温至75℃后，保温反应30min；
3.4接着开始滴加剩余的预乳化液，2h滴加完毕之后继续在此温度保温反应1h，反应结束后降至室温，过滤出料，即可得纳米SiO2改性聚氨酯乳液。
实施例5：
一种防水面料，由面料基材、在面料基材表面施加的防水层及在面料基材底面复合的功能薄膜；
所述的防水层由增稠剂与纳米SiO2改性聚氨酯乳液组成，增稠剂占纳米SiO2改性聚氨酯乳液质量比1-2％；
取纳米SiO2改性聚氨酯乳液120份，增稠剂加入到纳米SiO2改性聚氨酯乳液中，调节粘度至5000-6000mPa.s，形成防水整理浆，以80g/m2的涂覆量，通过涂层设备施加到面料基材表面，于80℃烘干，150℃焙烘90s，在面料基材表面形成防水层；
面料基材表面防水整理后，在面料基材底面涂覆粘合剂，再复合PTFE功能薄膜，然后烘干、焙烘，即得所述的防水面料；粘合剂涂覆量30-50g/m2；PTFE功能薄膜厚度0.1mm。
纳米SiO2改性聚氨酯乳液按实施例1方法制备。
实施例6：
一种防水面料，由面料基材、在面料基材表面施加的防水层及在面料基材底面复合的功能薄膜；
所述的防水层由增稠剂与纳米SiO2改性聚氨酯乳液组成，增稠剂占纳米SiO2改性聚氨酯乳液质量比1-2％；
取纳米SiO2改性聚氨酯乳液120份，增稠剂加入到纳米SiO2改性聚氨酯乳液中，调节粘度至5000-6000mPa.s，形成防水整理浆，以80g/m2的涂覆量，通过涂层设备施加到面料基材表面，于80℃烘干，150℃焙烘90s，在面料基材表面形成防水层；
面料基材表面防水整理后，在面料基材底面涂覆粘合剂，再复合PU功能薄膜，再烘干、焙烘，即得所述的防水面料；粘合剂涂覆量30-50g/m2；PU功能薄膜厚度0.1mm。
纳米SiO2改性聚氨酯乳液按实施例2方法制备。
实施例4-6防水面料的防水性能参照AATCC-22-2017所记载的方法测试。喷淋法：水温27℃；洗涤程序：27℃，常规洗涤，悬挂晾干，水洗20次。透湿性能参照GB/T12704-2009《织物透湿量测定方法透湿杯法》。实施例防水面料的性能测试结果如下表1所示。
表1实施例防水面料性能测试结果
| 试样 | 防水/分 | 水洗20次后的防水/分 | 透湿量/g/m<sup>2</sup>*24h |
| 实施例4 | 100 | 90 | 15382 |
| 实施例5 | 100 | 90 | 13464 |
| 实施例6 | 100 | 90 | 14185 |
Claims (6)
1.一种防水面料，其特征在于：由面料基材、在面料基材表面施加的防水层及在面料基材底面复合的功能薄膜；
所述的防水层由增稠剂与纳米SiO2改性聚氨酯乳液组成，增稠剂占纳米SiO2改性聚氨酯乳液质量比1-2％；
增稠剂加入到纳米SiO2改性聚氨酯乳液中，调节粘度，形成防水整理浆，通过涂层设备施加到面料基材表面，再烘干、焙烘；
面料基材表面防水整理后，在面料基材底面涂覆粘合剂，再复合功能薄膜，再烘干、焙烘，即得所述的防水面料；
所述的纳米SiO2改性聚氨酯乳液，以质量份计，由17-26份纳米SiO2溶胶、72-96份水性聚氨酯预聚体乳液、12-18份乙烯基硅油、9-15份如式1所示的可聚合有机硅单体、9-15份乳化剂、0.6-1份引发剂、290-370份水经乳液聚合制成；
(H3C)3Si-O-CH2CH2NH-CH2CH＝CH2 式1
制备方法包括如下步骤：以质量份计
1.纳米SiO2溶胶的制备方法
将25份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-570)、3份十二烷基硫酸钠、4份烷基酚聚氧乙烯醚OP-10加入到300份水中，搅拌、分散，再于搅拌下加入9份氨水，持续搅拌反应4h，形成含C＝C键的纳米SiO2溶胶；
2.水性聚氨酯预聚体乳液的制备：
以重量份数计，将真空脱水后的分子量2000的聚丙二醇600份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)220份、分子量1000的羟基硅油50份加入反应釜、在80℃的条件下搅拌反应2h，再加入二羟甲基丙酸(DMPA)25份、1,4-丁二醇(BDO)15份、0.8份二月桂酸二丁基锡、300份丙酮，在80℃的条件下搅拌反应1h；加入8份N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯、18份N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷，保温反应3h；然后降温到30℃，三乙胺20份，水2500份，高速搅拌乳化30min，减压脱除丙酮，即可得水性聚氨酯预聚体乳液；
3.纳米SiO2改性聚氨酯乳液的制备
3.1首先将部分水，适量的乳化剂及引发剂先混合于装有搅拌器的搅拌器中，搅拌溶解；其次将乙烯基硅油、可聚合有机硅单体及纳米SiO2溶胶同时加到上述搅拌器中，高速搅拌30min得到预乳化液；
3.2取1/2预乳化液于装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应器中，将剩余预乳化液装于恒压滴定管中；
3.3然后将水性聚氨酯预聚体乳液，剩余乳化剂、引发剂和适量水加入反应器中，缓慢升温至75℃后，保温反应30min；
3.4接着开始滴加剩余的预乳化液，2h滴加完毕之后继续在此温度保温反应1h，反应结束后降至室温，过滤出料，即可得纳米SiO2改性聚氨酯乳液；
如式1所示的可聚合有机硅单体，由2-(三甲基硅氧基)乙醇胺与烯丙基氯反应制成，先在250mL三口瓶中，依次加入1mol 2-(三甲基硅氧基)乙醇胺、1.5mol三乙胺和100mL二氯甲烷，再将三口瓶放置于冰水浴中，在此温度下缓慢滴加1.2mol烯丙基氯，滴加完毕后将反应体系升温至室温，并在此温度下继续反应1.5小时，停止反应，过滤除去三乙胺氯酸盐后，减压蒸馏除去二氯甲烷和过量的三乙胺，并收集的馏分，得可聚合有机硅单体，N-2(三甲基硅氧基)乙基丙烯胺；其中，2-(三甲基硅氧基)乙醇胺的制备方法为：在带有机械搅拌、温度计的反应器中，投入乙醇胺，搅拌滴加六甲基二硅氮烷，于5～50℃反应0.5～2h，反应完毕，经减压抽滤得2-(三甲基硅氧基)乙醇胺；乙醇胺与六甲基二硅氮烷的摩尔比为2:1；
所述的N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯由二乙醇胺、氯丙烯、氢氧化钠反应制成，方法如下：按摩尔比氯丙烯:二乙醇胺:NaOH＝1.1:1:1，将二乙醇胺和氢氧化钠加入到带有搅拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，温度升至50℃时，向三口烧瓶中缓慢滴加氯丙烯，加料完毕后，保温反应1h，得到产物N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯；
所述的N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷由二乙醇胺、NaOH、三甲基氯硅烷反应制得，制备方法如下：将二乙醇胺和0.4mol/L的NaOH水溶液加入到带有搅拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，然后向烧瓶中缓慢加入三甲基氯硅烷，加料完毕后，在70℃下反应80min，减压蒸馏，除去多余的水及未反应的二乙醇胺，得到N-二乙醇-三甲基硅(二羟基有机硅单体)；其中，所加入的二乙醇胺和三甲基氯硅烷的摩尔比为1.1:1，三甲基氯硅烷与NaOH摩尔比为1:1。
2.根据权利要求1所述的一种防水面料，其特征在于：所述的乳化剂，由非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂组成。
3.根据权利要求2所述的一种防水面料，其特征在于：所述的乳化剂，其中阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为2:1。
4.根据权利要求2所述的一种防水面料，其特征在于：所述的阴离子表面活性剂为丁二酸二己酯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂醇磺基琥珀酸酯二钠中的一种。
5.根据权利要求2所述的一种防水面料，其特征在于：所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚O-10、吐温20、吐温80中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种防水面料，其特征在于：所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811596773.5A CN109760397B (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种防水面料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811596773.5A CN109760397B (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种防水面料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109760397A CN109760397A (zh) | 2019-05-17 |
| CN109760397B true CN109760397B (zh) | 2020-11-27 |
Family
ID=66450296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811596773.5A Active CN109760397B (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种防水面料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109760397B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110983801A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 南通赛晖科技发展股份有限公司 | 一种防水透湿棉织物的制备方法 |
| CN112477352B (zh) * | 2020-10-15 | 2022-02-15 | 浙江东进新材料有限公司 | 一种石墨烯导电面料 |
| CN114311861A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-12 | 浙江东进新材料有限公司 | 防水抗菌复合功能面料 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101942192B (zh) * | 2010-09-14 | 2014-09-24 | 江南大学 | 硅氧烷和纳米二氧化硅双重改性的紫外光固化水性聚氨酯分散体的制备方法 |
| CN102199274B (zh) * | 2011-04-14 | 2012-06-27 | 武汉纺织大学 | 一种纳米原位复合反应型有机硅改性阳离子水性聚氨酯的制备方法及其产品 |
| CN105732940A (zh) * | 2016-05-11 | 2016-07-06 | 江南大学 | 一种水性聚氨酯-二氧化硅纳米复合乳液的制备方法 |
-
2018
- 2018-12-25 CN CN201811596773.5A patent/CN109760397B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109760397A (zh) | 2019-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109760397B (zh) | 一种防水面料 | |
| CN109679327B (zh) | 一种纳米有机硅复合聚氨酯防水乳液 | |
| CN109705277B (zh) | 纳米SiO2改性丙烯酸酯聚氨酯复合防水剂乳液 | |
| CN109706746B (zh) | 一种拒水聚烯烃弹性面料 | |
| JP2014513174A (ja) | 両疎媒性ブロックコポリマーおよびその用途 | |
| KR20070059172A (ko) | 광물 및 비광물 기재의 표면 처리용 액상 불소함유 조성물 | |
| CN104499293B (zh) | 一种防水透湿格栅印花织物及其制备方法 | |
| CN111421920B (zh) | 防水遮光复合面料 | |
| CN103666236B (zh) | 一种无voc有机硅改性水基聚氨酯纳米杂化涂料及其制备方法 | |
| WO2020062970A1 (zh) | 一种有机硅改性聚醚多元醇及其制备方法和应用 | |
| CN104262639A (zh) | 超疏水型交联聚硅氧烷-聚倍半硅氧烷纳米球杂化材料的制备方法 | |
| CN109750503B (zh) | 一种含硅拒水整理剂 | |
| CN110983801A (zh) | 一种防水透湿棉织物的制备方法 | |
| CN102924734A (zh) | 一种氟硅树脂、制备方法及其应用 | |
| CN109749564B (zh) | 一种纳米SiO2/有机硅改性聚氨酯乳液 | |
| CN110734533A (zh) | 一种端/侧氟烷基共改性聚氨酯纳米杂化乳液及制备方法 | |
| CN109760395B (zh) | 一种有机硅纳米涂层防水垫面料 | |
| CN106811167A (zh) | 一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法 | |
| CN111748072A (zh) | 一种人造或合成革用水性自消光表处剂及制备方法 | |
| CN109703076B (zh) | 一种空气枕面料的制备方法 | |
| CN103993483B (zh) | 一种抗撕裂涂层面料及其制备工艺 | |
| CN215321128U (zh) | 一种环保真皮复合内饰材料 | |
| CN113276533B (zh) | 一种低湿阻防水复合面料的制备方法 | |
| CN114737404A (zh) | 一种水性聚氨酯鞋用复合材料及其制备方法 | |
| CN106336484A (zh) | 一种聚氨酯‑丙烯酸酯或纳米二氧化硅复合乳液的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A kind of waterproof fabric Effective date of registration: 20210108 Granted publication date: 20201127 Pledgee: Shaoxing Branch of Industrial Bank Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG DONGJIN NEW MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2021330000008 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210324 Granted publication date: 20201127 Pledgee: Shaoxing Branch of Industrial Bank Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG DONGJIN NEW MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2021330000008 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A waterproof fabric Effective date of registration: 20210917 Granted publication date: 20201127 Pledgee: Zhejiang Shaoxing Ruifeng Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Binhai sub branch Pledgor: ZHEJIANG DONGJIN NEW MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2021330001687 |