一种纺织防水剂的制备方法与流程

文档序号:15210363发布日期:2018-08-21 15:45阅读:203来源:国知局
本发明属于纺织防水领域,具体涉及一种纺织防水的制备方法。
背景技术
:纺织防水剂,属于纺织材料助剂类的产品之一。随着对纺织品性能要求的提高,提高纺织品各方面性能的助剂也相继被开发出来。为了满足纺织品能在日常生活以及雨天、暑天、高温、野外等特殊环境下的正常使用,纺织品的防水处理就尤为重要。未经防水处理的纺织面料在吸水吸汗后,水汗渗透到纺织品背面,会影响纺织品的外观及舒适性。防水处理是纺织物后整理的一项重要工序,防水剂可以赋予纺织品表面疏水的性市面上拥有很多种的纺织防水剂产品,但是这些防水剂都存在一定缺陷,在实际使用中,目前市场上的防水剂不能有效的解决防水问题,导致织物拉伸性能低、纤维破损。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题:针对目前市场上的防水剂不能有效的解决防水问题,导致织物拉伸性能低、纤维破损的问题,提供一种纺织防水剂的制备方法。为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:一种纺织防水剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)按质量比1:100,将纳米二氧化硅、体积分数为95%的乙醇溶液进行混合,搅拌均匀,超声振荡,加入纳米二氧化硅质量1~3%的钛酸酯偶联剂,加热回流,得回流液,将回流液进行离心,取沉淀物,将沉淀物在温度60~70℃下烘干,研磨,得研磨物;(2)按质量比1:6~8,将研磨物、提取液进行混合,浸泡,过滤,得滤渣a,将滤渣a在温度50~60℃下烘干,得烘干物,按质量比1:5~7,将季铵盐壳聚糖、乙酸溶液进行混合,搅拌,加入季铵盐壳聚糖质量20~30%的烘干物,搅拌均匀,喷雾干燥,得干燥物;(3)按重量份数计,取70~80份去离子水、10~15份丙二醇聚醚、9~10份佛尔酮二异氰酸酯、2~4份蓖麻油、2~4份干燥物、2~4份二羟甲基丙酸、2~4份三羟甲基丙烷、2~4份1,4-丁二醇、1~3份三乙胺、0.3~0.5份催化剂,将佛尔酮二异氰酸酯、丙二醇聚醚、蓖麻油在温度38~40℃下进行混合,搅拌,升温至68~70℃,加入催化剂,静置1~3h,加入二羟甲基丙酸,静置,加入三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇,保温,降温至38~40℃,加入三乙胺中和,降温至28~30℃,加入去离子水、干燥物,搅拌,得搅拌液;(4)按质量比1:1:1,将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷进行混合,得混合液,按质量比1:5~7:0.1~0.3,将混合液、搅拌液、引发剂,在温度80~83℃下保温,降温至40~50℃,调节ph值,过滤出料,收集料液,即得纺织防水剂。所述步骤(1)中钛酸酯偶联剂是异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯。所述步骤(2)中提取液是将锦葵茎皮进行干燥,得干燥物,将干燥物用水洗涤,置于干燥物质量7~9倍的去离子水中,加热至80~85℃,浸泡,过滤,得滤渣,按质量比1:5~7,将滤渣、盐酸溶液在温度70~80℃下回流提取,即得提取液。所述步骤(3)中催化剂是二丁基二月桂酸锡。所述步骤(4)中引发剂是过硫酸铵、过硫酸钾其中的任意一种。本发明与其他方法相比,有益技术效果是:(1)本发明通过偶联剂对纳米二氧化硅进行改性,由于纳米二氧化硅的小尺寸效应和宏观量子隧道效应,从而能够有效防纤维破损、提高浆膜耐磨性能,同时还能够提高纳米二氧化硅的分散性,且还利用纳米二氧化硅的吸附性能,对锦葵茎皮提取液进行吸附,由于提取液分子中有很多的-oh,进入真丝织物的组织结构中,使纤维之间产生较好的粘结性,从而提高织物的拉伸性能、抗紫外性能。(2)本发明以丙二醇聚醚、佛尔酮二异氰酸酯为原料制备水性聚氨酯乳液,并利用蓖麻油改性,蓖麻油分子中的长链脂肪链段赋予良好的疏水性,从而改善水性聚氨酯涂层织物的防水性能,且粒径较小,易于渗透到织物纤维内部,同时而zeta电位为正值,有利于增加乳胶粒间的排斥力,提高乳液的稳定性。(3)本发明还在纳米二氧化硅的表观包裹一层季铵盐壳聚糖膜,季铵盐壳聚糖膜呈阳离子,一方面提高纳米二氧化硅与与带负电荷的织物纤维表面进行更好的结合,另一方面季铵盐壳聚糖的加入改变了水性聚氨酯膜较规整紧密的结晶结构,共混膜的结晶度发生了变化,且由于季铵盐壳聚糖含有-oh、-nh2等亲水基团,分子间结合变得紧密,水分子难以通过,从而防水性增加,同时季铵盐壳聚糖膜还具有抗菌性,从而赋予织物良好的防水、抗菌性能,此外还加入复合有机硅,由于复合有机硅具有独特的化学结构,表面能低,从而进一步提高水性聚氨酯涂膜的耐水性能。具体实施方式钛酸酯偶联剂是异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯。提取液是将锦葵茎皮进行干燥,得干燥物,将干燥物用水洗涤,置于干燥物质量7~9倍的去离子水中,加热至80~85℃,浸泡8~10min,过滤,得滤渣,按质量比1:5~7,将滤渣、盐酸溶液在温度70~80℃下回流提取1~3h,即得提取液。催化剂是二丁基二月桂酸锡。引发剂是过硫酸铵、过硫酸钾其中的任意一种。一种纺织防水剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)按质量比1:100,将纳米二氧化硅、体积分数为95%的乙醇溶液进行混合,搅拌均匀,超声振荡10~15min,加入纳米二氧化硅质量1~3%的钛酸酯偶联剂,加热回流,得回流液,将回流液进行离心,取沉淀物,将沉淀物在温度60~70℃下烘干,研磨,得研磨物;(2)按质量比1:6~8,将研磨物、提取液进行混合,浸泡1~3h,过滤,得滤渣a,将滤渣a在温度50~60℃下烘干,得烘干物,按质量比1:5~7,将季铵盐壳聚糖、乙酸溶液进行混合,搅拌25~30min,加入季铵盐壳聚糖质量20~30%的烘干物,搅拌均匀,喷雾干燥,得干燥物;(3)按重量份数计,取70~80份去离子水、10~15份丙二醇聚醚、9~10份佛尔酮二异氰酸酯、2~4份蓖麻油、2~4份干燥物、2~4份二羟甲基丙酸、2~4份三羟甲基丙烷、2~4份1,4-丁二醇、1~3份三乙胺、0.3~0.5份催化剂,将佛尔酮二异氰酸酯、丙二醇聚醚、蓖麻油在温度38~40℃下进行混合,搅拌30~40min,升温至68~70℃,加入催化剂,静置1~3h,加入二羟甲基丙酸,静置1~3h,加入三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇,保温80~100min,降温至38~40℃,加入三乙胺中和25~30min,降温至28~30℃,加入去离子水、干燥物,搅拌25~30min,得搅拌液;(4)按质量比1:1:1,将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷进行混合,得混合液,按质量比1:5~7:0.1~0.3,将混合液、搅拌液、引发剂,在温度80~83℃下保温l~3h,降温至40~50℃,调节ph值,过滤出料,收集料液,即得纺织防水剂。实施例1钛酸酯偶联剂是异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯。提取液是将锦葵茎皮进行干燥,得干燥物,将干燥物用水洗涤,置于干燥物质量7倍的去离子水中,加热至80℃,浸泡8min,过滤,得滤渣,按质量比1:5,将滤渣、盐酸溶液在温度70℃下回流提取1h,即得提取液。催化剂是二丁基二月桂酸锡。引发剂是过硫酸铵。一种纺织防水剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)按质量比1:100,将纳米二氧化硅、体积分数为95%的乙醇溶液进行混合,搅拌均匀,超声振荡10min,加入纳米二氧化硅质量1%的钛酸酯偶联剂,加热回流,得回流液,将回流液进行离心,取沉淀物,将沉淀物在温度60℃下烘干,研磨,得研磨物;(2)按质量比1:6,将研磨物、提取液进行混合,浸泡1h,过滤,得滤渣a,将滤渣a在温度50℃下烘干,得烘干物,按质量比1:5,将季铵盐壳聚糖、乙酸溶液进行混合,搅拌25min,加入季铵盐壳聚糖质量20%的烘干物,搅拌均匀,喷雾干燥,得干燥物;(3)按重量份数计,取70份去离子水、10份丙二醇聚醚、9份佛尔酮二异氰酸酯、2份蓖麻油、2份干燥物、2份二羟甲基丙酸、2份三羟甲基丙烷、2份1,4-丁二醇、1份三乙胺、0.3份催化剂,将佛尔酮二异氰酸酯、丙二醇聚醚、蓖麻油在温度38℃下进行混合,搅拌30min,升温至68℃,加入催化剂,静置1h,加入二羟甲基丙酸,静置1h,加入三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇,保温80min,降温至38℃,加入三乙胺中和25min,降温至28℃,加入去离子水、干燥物,搅拌25min,得搅拌液;(4)按质量比1:1:1,将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷进行混合,得混合液,按质量比1:5:0.1,将混合液、搅拌液、引发剂,在温度80℃下保温lh,降温至40℃,调节ph值,过滤出料,收集料液,即得纺织防水剂。实施例2钛酸酯偶联剂是异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯。提取液是将锦葵茎皮进行干燥,得干燥物,将干燥物用水洗涤,置于干燥物质量9倍的去离子水中,加热至85℃,浸泡10min,过滤,得滤渣,按质量比1:7,将滤渣、盐酸溶液在温度80℃下回流提取3h,即得提取液。催化剂是二丁基二月桂酸锡。引发剂是过硫酸铵。一种纺织防水剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)按质量比1:100,将纳米二氧化硅、体积分数为95%的乙醇溶液进行混合,搅拌均匀,超声振荡15min,加入纳米二氧化硅质量3%的钛酸酯偶联剂,加热回流,得回流液,将回流液进行离心,取沉淀物,将沉淀物在温度70℃下烘干,研磨,得研磨物;(2)按质量比1:8,将研磨物、提取液进行混合,浸泡3h,过滤,得滤渣a,将滤渣a在温度60℃下烘干,得烘干物,按质量比1:7,将季铵盐壳聚糖、乙酸溶液进行混合,搅拌30min,加入季铵盐壳聚糖质量30%的烘干物,搅拌均匀,喷雾干燥,得干燥物;(3)按重量份数计,取80份去离子水、15份丙二醇聚醚、10份佛尔酮二异氰酸酯、4份蓖麻油、4份干燥物、4份二羟甲基丙酸、4份三羟甲基丙烷、4份1,4-丁二醇、3份三乙胺、0.5份催化剂,将佛尔酮二异氰酸酯、丙二醇聚醚、蓖麻油在温度40℃下进行混合,搅拌40min,升温至70℃,加入催化剂,静置3h,加入二羟甲基丙酸,静置3h,加入三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇,保温100min,降温至40℃,加入三乙胺中和30min,降温至30℃,加入去离子水、干燥物,搅拌30min,得搅拌液;(4)按质量比1:1:1,将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷进行混合,得混合液,按质量比1:7:0.3,将混合液、搅拌液、引发剂,在温度83℃下保温l~3h,降温至50℃,调节ph值,过滤出料,收集料液,即得纺织防水剂。实施例3钛酸酯偶联剂是异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯。提取液是将锦葵茎皮进行干燥,得干燥物,将干燥物用水洗涤,置于干燥物质量8倍的去离子水中,加热至82.5℃,浸泡9min,过滤,得滤渣,按质量比1:6,将滤渣、盐酸溶液在温度75℃下回流提取2h,即得提取液。催化剂是二丁基二月桂酸锡。引发剂是过硫酸钾。一种纺织防水剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)按质量比1:100,将纳米二氧化硅、体积分数为95%的乙醇溶液进行混合,搅拌均匀,超声振荡12.5min,加入纳米二氧化硅质量2%的钛酸酯偶联剂,加热回流,得回流液,将回流液进行离心,取沉淀物,将沉淀物在温度65℃下烘干,研磨,得研磨物;(2)按质量比1:7,将研磨物、提取液进行混合,浸泡2h,过滤,得滤渣a,将滤渣a在温度55℃下烘干,得烘干物,按质量比1:6,将季铵盐壳聚糖、乙酸溶液进行混合,搅拌27.5min,加入季铵盐壳聚糖质量25%的烘干物,搅拌均匀,喷雾干燥,得干燥物;(3)按重量份数计,取75份去离子水、12.5份丙二醇聚醚、9.5份佛尔酮二异氰酸酯、3份蓖麻油、3份干燥物、3份二羟甲基丙酸、3份三羟甲基丙烷、3份1,4-丁二醇、2份三乙胺、0.4份催化剂,将佛尔酮二异氰酸酯、丙二醇聚醚、蓖麻油在温度39℃下进行混合,搅拌35min,升温至69℃,加入催化剂,静置2h,加入二羟甲基丙酸,静置2h,加入三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇,保温90min,降温至39℃,加入三乙胺中和27.5min,降温至29℃,加入去离子水、干燥物,搅拌27.5min,得搅拌液;(4)按质量比1:1:1,将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷进行混合,得混合液,按质量比1:6:0.2,将混合液、搅拌液、引发剂,在温度81.5℃下保温2h,降温至45℃,调节ph值,过滤出料,收集料液,即得纺织防水剂。对比例:柳州市某公司生产的纺织防水剂织物渗水性测试仪测试法:织物渗水性测试仪一个,主要用于检测防水服、雨衣、帐篷、防水袋、防水手套系列的产品。同种材质布料4块,分为四组,分别使用实施例和对比例的防水剂进行纺织防水后整理。试样固定在标准规定面积的测试区域上,通过空压机将0-5bar的空气加入一个充满蒸馏水的水罐中,水罐连接测试头,将一定的压力传递给试样。压力曲线实时显示在操作屏幕上,通过压力表可知被测物所受到的压力大小以及被测物在这一压力作用下是否合格。依据如下技术参数作为实验标准:执行标准:符合gb4744-84,也符合iso-811测量范围:防水面料、帐篷、羽绒服、滑雪衣、登山服、胶袋、防寒服、雨伞、雨衣、布料等技术参数:试样水平放置,试样下面承受压力压力面积:100cm2,d=11.28cm水柱高度:0-10000mmh2o(10000mmh2o以上需定做)上升速度:10±3mmh2o(标准速率)60±20mmh2o标准速率:100±30mmh2o(增加速率)灵敏度:1mmh2o,最大显示值10000mmh2o实验结果如下表1:表1实验组实施例1实施例2实施例3对比例防水率/%9297.29585.7抗紫外线/%8993.591.479.3抗拉伸/%95.498.397.188.7综上所述,本发明的纺织防水剂完全符合要求,值得大力推广与使用。当前第1页12
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