水性高透湿、抗紫外线功能涂层胶及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是纺织品后整理用涂层胶，用这种胶涂层加工15-20D细旦尼龙化 纤布具有高透湿和抗紫外线两项功能。其技术特点是采用纳米二氧化钛对水性聚氨基甲酸 酯预聚体进行改性处理，合成具有高透湿、抗紫外线功能型水性涂层胶。
【背景技术】
[0002] 夏季防晒皮肤衣的面料多采用15-20D细旦尼龙化纤布，经涂层加工后要求正杯 透湿达3500以上（按GB/T12704. 1-2009标准)，抗紫外线UVA指标值达5%以下，抗紫外线 UVB指标值达5%以下，抗紫外线UPF指标值达50以上(抗紫外线指标按：GB/T18830 :2009 标准测试)。这种涂层面料主要用于加工皮肤衣，用作户外运动防护服。
[0003] 目前市场上实现透湿、抗紫外线功能有采用溶剂型涂层胶产品，生产中有甲苯、 DMF等不环保溶剂排放。
[0004] 市场上水性透湿、抗紫外线功能涂层胶是采用几种原料混兑复配完成。
[0005] 而通过乳液聚合工艺合成水性高透湿抗紫外线功能涂层胶尚没有公开技术。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种水性高透湿抗紫外线功能涂层胶及制备方法。特别是提 供一种用于15-20D细旦尼龙化纤布上使用的水性高透湿、抗紫外线功能涂层胶及制备方 法，产品使用手感柔软、牢度好、穿着舒适。
[0007] 本发明水性高透湿、抗紫外线功能涂层胶： 原料重量配比 乙二醇聚醚平均分子量2000为90-110份、乙二醇聚醚平均分子量1000为90-110 份、甲苯二异氰酸酯55-60份、丙酮60-65份、1，4- 丁二醇8-10份、纳米二氧化钛2. 5-4份 进行聚合，然后分散至去离子水580-620份中，再用缔合型聚氨酯流平流变剂为1. 5-2份增 稠制成。
[0008] 产品化学指标如下： 外观：白色稠状物 离子性：非 pH 值：7±1 含固量：多30% 粘度：2500-2800mPa. S。
[0009] 纳米二氧化钛可选德国赢创-德固萨公司的P25产品； 缔合型聚氨酯流平流变剂可选徳谦上海化学有限公司WT-203产品； 乙二醇聚醚平均分子量2000可选PEG-2000产品； 乙二醇聚醚平均分子量1000可选PEG-1000产品。
[0010] 本发明水性高透湿、抗紫外线功能涂层胶制备方法： 原料按重量配比 (1)聚合反应：将乙二醇聚醚平均分子量2000为90-110份、乙二醇聚醚平均分子 量1000为90-110份、甲苯二异氰酸酯55-60份、丙酮60-65份加入反应釜中搅拌均匀后， 加热至77-83°C反应2-3小时；然后加入1. 4- 丁二醇8-10份，在77-83°C温度下反应3-4 小时；然后加入纳米二氧化钛2. 5-4份，在77-83°C温度下反应1-2小时，降温至57-63°C放 料于乳化釜中，加去离子水580-620份分散成聚氨酯乳液； (2)乳液增稠：加入缔合型聚氨酯流平流变剂1. 5-2份，搅拌1-1. 5小时，过滤出料得 广品。
[0011] 纳米二氧化钛可选德国赢创-德固萨公司的P25产品。
[0012] 缔合型聚氨酯流平流变剂可选徳谦上海化学有限公司WT-203产品。
[0013] 乙二醇聚醚平均分子量2000可选PEG-2000产品。
[0014] 乙二醇聚醚平均分子量1000可选PEG-1000产品。
[0015] 本发明制备方法简单，生产成本低，透湿和抗紫外线性能好。
[0016] 本发明选择平均分子量2000的乙二醇聚醚和平均分子量1000的乙二醇聚醚与甲 苯二异氰酸酯进行聚合，用1，4- 丁二醇进行扩链合成预聚体，预聚体与纳米二氧化钛进行 接枝改性，分散到水中继续扩链交联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-)亲水性基团的聚醚， 聚合反应分子中具有大量的-0CH2CH2-、-OH、-NH-、-NHC00-基团，借助于"化学阶梯石"作 用，这些基团首先以氢键形式捕获人体散发的水蒸气分子，由于聚氨酯大分子链段的热运 动，形成瞬间孔隙，并加上内外层相对湿度差的推动，水蒸气分子沿着阶梯从高湿度一侧迀 移到低湿度一侧，即从接触皮肤的一面，传到周围环境，达到防水高透湿目的。
[0017] 本发明接枝纳米二氧化钛能使聚氨酯软段无定形区的分子链更加疏松，水分子更 容易进入并迀移和扩散，提高透湿量实现高透湿指标。
[0018] 本发明纳米二氧化钛与聚氨酯预聚体可以发生原位聚合，预聚体进入纳米粒子团 聚体中并在反应中胀开团聚体，有利于纳米二氧化钛表面的羟基在扩链中与异氰酸根产生 原位聚合，聚合物对紫外线既具有反射又兼备吸收作用，涂层后可实现UVA、UVB值小于5% 以下，UPF功能指标值达50以上。
【具体实施方式】
[0019] 原料按重量配比： 实施例1 聚合反应：乙二醇聚醚平均分子量2000为90份、乙二醇聚醚平均分子量1000为 110份、甲苯二异氰酸酯60份、丙酮60份加入反应釜中加热至77-83°C，在此温度下反应2 小时，加入1，4- 丁二醇8份，在77-83Γ温度下反应3小时，加入纳米二氧化钛2. 5份，在 77-83Γ温度下反应1小时，降温至57-63Γ放料于乳化釜中，加去离子水620份分散成聚氨 酯乳液； 乳液增稠：加入缔合型聚氨酯流平流变剂2份，搅拌1小时，过滤出料得产品。
[0020] 实施例2 聚合反应：乙二醇聚醚平均分子量2000为95份、乙二醇聚醚平均分子量1000为 105份、甲苯二异氰酸酯57份、丙酮62份加入反应釜中加热至77-83°C，在此温度下反应 2. 5小时，加入1，4- 丁二醇9份，在77-83Γ温度下反应3. 5小时，加入纳米二氧化钛3份， 在77-83°C温度下反应1. 5小时，降温至57-63°C放料于乳化釜中，加去离子水585份分散 成聚氨酯乳液； 乳液增稠：加入缔合型聚氨酯流平流变剂1. 6份，搅拌1. 5小时，过滤出料得产品。
[0021] 实施例3 聚合反应：乙二醇聚醚平均分子量2000为100份、乙二醇聚醚平均分子量1000为 100份、甲苯二异氰酸酯59份、丙酮64份加入反应釜中加热至77-83°C，在此温度下反应2 小时，加入1，4- 丁二醇9. 5份，在77-83Γ温度下反应3小时，加入纳米二氧化钛3. 5份， 在77-83Γ温度下反应1小时，降温至57-63Γ放料于乳化釜中，加去离子水605份分散成 聚氨酯乳液； 乳液增稠：加入缔合型聚氨酯流平流变剂1. 8份，搅拌1小时，过滤出料得产品。
[0022] 实施例4 聚合反应：乙二醇聚醚平均分子量2000为110份、乙二醇聚醚平均分子量1000为 90份、甲苯二异氰酸酯55份、丙酮65份加入反应釜中加热至77-83°C，在此温度下反应3 小时，加入1，4-丁二醇10份，在77-83Γ温度下反应4小时，加入纳米二氧化钛4份，在 77-83Γ温度下反应2小时，降温至57-63Γ放料于乳化釜中，加去离子水580份分散成聚氨 酯乳液； 乳液增稠：加入缔合型聚氨酯流平流变剂1. 5份，搅拌1. 5小时，过滤出料得产品。
[0023] 上述实施例： 纳米二氧化钛为德国赢创-德固萨公司的P25产品； 缔合型聚氨酯流平流变剂为徳谦上海化学有限公司WT-203产品； 乙二醇聚醚平均分子量2000为PEG-2000产品； 乙二醇聚醚平均分子量1000为PEG-1000产品。
[0024] 本产品适用于15-20D细旦尼龙化纤维织物上涂层。
[0025] 本发明涂层胶使用实验例： 将上述实施例1-4得到的产品，分别在15D、20D白色尼龙布进行涂层，涂层刮刀厚度 为1. 5_，焙烘温度165°C、时间1分钟，干增重，得8块样品。
[0026] 检测结果： 表一：在lf5D尼龙布涂层后测试结果。
[0027] 表二：在20D白色尼龙布涂层后测试结果。
[0028] 透湿性测试标准：GB/T12704. 1-2009纺织品织物透湿性试验方法第1部分吸 湿法。
[0029] 抗紫外线测试标准：GB/T18830 :2009标准测试。
【主权项】
1. 一种用于15-20D细旦尼龙化纤布的水性高透湿、抗紫外线功能涂层胶，其特征是： 原料按重量配比 乙二醇聚醚平均分子量2000为90-110份、乙二醇聚醚平均分子量1000为90-110 份、甲苯二异氰酸酯55-60份、丙酮60-65份、1，4- 丁二醇8-10份、纳米二氧化钛2. 5-4份 进行聚合，然后分散至去离子水580-620份中，再用缔合型聚氨酯流平流变剂为1. 5-2份增 桐制成； 产品化学指标如下： 外观：白色稠状物 离子性：非 pH值：7±1 含固量：多30% 粘度：2500-2800mPa.S; 缔合型聚氨酯流平流变剂为徳谦上海化学有限公司WT-203产品。2. -种用于15-20D细旦尼龙化纤布的水性高透湿、抗紫外线功能涂层胶制备方法，其 特征是： 原料按重量配比 (1)聚合反应：将乙二醇聚醚平均分子量2000为90-110份、乙二醇聚醚平均分子 量1000为90-110份、甲苯二异氰酸酯55-60份、丙酮60-65份加入反应釜中搅拌均匀后， 加热至77-83°C反应2-3小时；然后加入1. 4- 丁二醇8-10份，在77-83°C温度下反应3-4 小时；然后加入纳米二氧化钛2. 5-4份，在77-83°C温度下反应1-2小时，降温至57-63°C放 料于乳化釜中，加去离子水580-620份分散成聚氨酯乳液； (2)乳液增稠：加入缔合型聚氨酯流平流变剂1. 5-2份，搅拌1-1. 5小时，过滤出料得 产品； 缔合型聚氨酯流平流变剂为徳谦上海化学有限公司WT-203产品。3. 权利要求2方法得到的用于15-20D细旦尼龙化纤布的水性高透湿、抗紫外线功能涂 层胶。
【专利摘要】本发明水性高透湿、抗紫外线功能涂层胶，由乙二醇聚醚？平均分子量2000为？90-110份、乙二醇聚醚？平均分子量1000？为90-110份、甲苯二异氰酸酯55-60份、丙酮60-65份、1，4-丁二醇8-10份、纳米二氧化钛2.5-4份进行聚合，然后分散至去离子水580-620份中，再用缔合型聚氨酯流平流变剂为1.5-2份增稠制成。是特别适用于15-20D细旦尼龙化纤布使用的透湿、抗紫外线功能涂层胶，且产品使用手感柔软、牢度好。
【IPC分类】C08G18/66, D06M101/34, C08G18/32, C08G18/48, D06M15/568, D06M11/46
【公开号】CN105274850
【申请号】CN201510809842
【发明人】陶忠华, 杨文堂, 倪成涛, 周明
【申请人】辽宁恒星精细化工有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月23日