一种高均匀性聚氨酯涂层织物及其制备方法与流程

文档序号:11812700阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高均匀性聚氨酯涂层织物,其特征是:所述高均匀性聚氨酯涂层织物包括织物层和聚氨酯涂层,所述织物层的经纬线为聚氨酯涂层织物用聚酯工业丝,所述聚氨酯涂层织物用聚酯工业丝的材料为改性聚酯,所述改性聚酯由对苯二甲酸链段、乙二醇链段和含支链的二元醇链段组成,所述含支链的二元醇链段是指支链位于二元醇链段中的一个非端基碳上且支链为含有5-10个碳原子的直链碳链的二元醇链段;所述高均匀性聚氨酯涂层织物耐水压≥90KPa,剥离强度≥8.5N/cm;耐磨性为摩擦≥3000次,涂膜无变化;耐寒性≤-30℃,涂膜无裂纹;所述高均匀性聚氨酯涂层织物在温度为80~130℃下,内部分子链间的空间间隙增大10~30v/v%;在260~290℃下,熔体粘度下降10-20%,所述高均匀性聚氨酯涂层织物的线密度偏差率≤1.0%,断裂强度CV值≤2.0%,断裂伸长CV值≤5.5%,断裂强度≥7.5cN/dtex,断裂伸长为19.0±2.0%;所述高均匀性聚氨酯涂层织物在温度为177℃×10min×0.05cN/dtex的测试条件下,干热收缩率为8.0±1.0%。

2.根据权利要求1所述的一种高均匀性聚氨酯涂层织物,其特征在于,所述改性聚酯的数均分子量为15000-30000。

3.根据权利要求1所述的一种高均匀性聚氨酯涂层织物,其特征在于,所述含支链的二元醇链段为2-戊基-1,3丙二醇链段、2-己基-1,3丙二醇链段、2-庚基-1,3丙二醇链段、2-辛基-1,3丙二醇链段、2-壬基-1,3丙二醇链段、2-癸基-1,3丙二醇链段、2-戊基-1,4丁二醇链段、2-己基-1,4丁二醇链段、2-庚基-1,4丁二醇链段、2-辛基-1,4丁二醇链段、2-壬基-1,4丁二醇链段、2-癸基-1,4丁二醇链段、2-戊基-1,5戊二醇链段、2-己基-1,5戊二醇链段、2-庚基-1,5戊二醇链段、2-辛基-1,5戊二醇链段、2-壬基-1,5戊二醇链段、2-癸基-1,5戊二醇链段、2-戊基-1,6己二醇链段、2-己基-1,6己二醇链段、2-庚基-1,6己二醇链段、2-辛基-1,6己二醇链段、2-壬基-1,6己二醇链段或2-癸基-1,6己二醇链段中的一种以上;所述含支链的二元醇链段与乙二醇链段的摩尔百分比值为2~5%。

4.如权利要求1-3中任一项所述的一种高均匀性聚氨酯涂层织物的制备方法,其特征是:将改性聚酯经固相缩聚增粘、计量、多孔喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕,制得高均匀性聚氨酯涂层织物工业丝;经织造得织物层,织物层经过二浸二轧涂覆合成聚氨酯树脂,制得高均匀性聚氨酯涂层织物;

所述多孔喷丝板上喷丝孔的排列方式为椭圆形排列,所述椭圆形排列是指喷丝孔的孔中心位于同心椭圆上,所述同心椭圆为系列椭圆,所有椭圆的长轴共线,且短轴共线;

改性聚酯的制备过程包括以下步骤:

(1)对苯二甲酸二元醇酯的制备:

将对苯二甲酸与含支链的二元醇配成浆料后,在浓硫酸的催化作用下,进行酯化反应,得到对苯二甲酸二元醇酯;所述含支链的二元醇是支链位于二元醇链段中的一个非端基碳上且支链为含有5-10个碳原子的直链碳链的二元醇;

(2)对苯二甲酸乙二醇酯的制备:

将对苯二甲酸和乙二醇配成浆料后,进行酯化反应,得到对苯二甲酸乙二醇酯;

(3)改性聚酯的制备:

在步骤(2)中的酯化反应结束后,加入步骤(1)中制备的对苯二甲酸二元醇酯,搅拌混合,在催化剂和稳定剂的作用下,在负压的条件下,依次进行低真空阶段的缩聚反应和高真空阶段的缩聚反应,制得改性聚酯。

5.根据权利要求4所述的高均匀性聚氨酯涂层织物的制备方法,其特征在于,所述改性聚酯制备的具体步骤为:

(1)对苯二甲酸二元醇酯的制备:

将对苯二甲酸与含支链的二元醇配成浆料加入反应器中,在浓硫酸的催化作用下,进行酯化反应,酯化反应在氮气氛围中加压反应,加压压力为常压~0.3MPa,温度为180~240℃,当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90%以上时为酯化反应终点;得到对苯二甲酸二元醇酯;

(2)对苯二甲酸乙二醇酯的制备:

将对苯二甲酸和乙二醇配成浆料后加入反应器中,进行酯化反应,酯化反应在氮气氛围中加压反应,加压压力为常压~0.3MPa,温度为250~260℃,当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90%以上时为酯化反应终点,得到对苯二甲酸乙二醇酯;

(3)改性聚酯的制备:

在步骤(2)中的酯化反应结束后,加入步骤(1)中制备的对苯二甲酸二元醇酯,搅拌混合15-20分钟,在催化剂和稳定剂的作用下,在负压的条件下开始低真空阶段的缩聚反应,该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下,温度控制在260~270℃,反应时间为30~50分钟;然后继续抽真空,进行高真空阶段的缩聚反应,使反应压力降至绝对压力小于100Pa,反应温度控制在275~280℃,反应时间50~90分钟,制得改性聚酯;

再将改性聚酯经切粒得到改性聚酯切片,所得到聚酯切片通过固相缩聚增粘,使聚酯切片的特性粘度提高到1.0~1.2dL/g,即为高粘切片;将改性聚酯经固相缩聚增粘、计量、多孔喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕,制得高均匀性聚氨酯涂层织物工业丝;经织造得织物层,织物层经过二浸二轧涂覆合成聚氨酯树脂,制得高均匀性聚氨酯涂层织物;

纺丝主要工艺参数为:

所述挤出的温度为290~320℃;

所述冷却的风温为20~25℃;

所述上油的上油率为0.4~0.6wt%;

所述卷绕的速度为2600~3400m/min;

防水:防水剂FS-506 20g/L,4.0MPa,180℃,60s;

轧光:110~130℃,压力10MPa,20m/min;

涂层:涂层刀厚1.5mm;

烘干:100~150℃,60s;

焙烘:150~160℃,60~90s。

6.根据权利要求5所述的一种高均匀性聚氨酯涂层织物的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,对苯二甲酸与含支链的二元醇的摩尔比为1:1.3-1.5;浓硫酸加入量为对苯二甲酸重量的0.3-0.5%;所述浓硫酸的浓度为50-60wt%;所述步骤(2)中,对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.2~2.0;所述步骤(3)中,所述对苯二甲酸二元醇酯与对苯二甲酸乙二醇酯的摩尔百分比值为2~5%;所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑,催化剂加入量为对苯二甲酸总重量的0.01%~0.05%;所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯,稳定剂加入量为所述对苯二甲酸总重量的0.01%~0.05%。

7.根据权利要求5所述的一种高均匀性聚氨酯涂层织物的制备方法,其特征在于,所述含支链的二元醇为2-戊基-1,3丙二醇、2-己基-1,3丙二醇、2-庚基-1,3丙二醇、2-辛基-1,3丙二醇、2-壬基-1,3丙二醇、2-癸基-1,3丙二醇、2-戊基-1,4丁二醇、2-己基-1,4丁二醇、2-庚基-1,4丁二醇、2-辛基-1,4丁二醇、2-壬基-1,4丁二醇、2-癸基-1,4丁二醇、2-戊基-1,5戊二醇、2-己基-1,5戊二醇、2-庚基-1,5戊二醇、2-辛基-1,5戊二醇、2-壬基-1,5戊二醇、2-癸基-1,5戊二醇、2-戊基-1,6己二醇、2-己基-1,6己二醇,2-庚基-1,6己二醇、2-辛基-1,6己二醇、2-壬基-1,6己二醇或2-癸基-1,6己二醇中的一种以上。

8.根据权利要求4所述的一种高均匀性聚氨酯涂层织物的制备方法,其特征在于,所述多孔喷丝板为圆形喷丝板或椭圆形喷丝板;所述圆形喷丝板的直径与系列椭圆最大的长轴长度的差值大于10mm,所述椭圆形喷丝板与系列椭圆最大的长轴长度的差值大于10mm。

9.根据权利要求4所述的一种高均匀性聚氨酯涂层织物的制备方法,其特征在于,所述多孔喷丝板上喷丝孔的排列为长轴和/或短轴对称,相邻喷丝孔的间距大于等于喷丝孔的导孔直径加上1.5mm;椭圆的长轴与短轴长度的比值为1.3~1.8。

10.根据权利要求4所述的一种高均匀性聚氨酯涂层织物的制备方法,其特征在于,所述喷丝孔的导孔直径为1.5~2.5mm;所述喷丝板的喷丝孔数大于等于192,所述喷丝板的喷丝微孔的横截面形状为圆形、正方形、菱形、一字型、三角型、三叶型、中空型或扁平型。

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