本发明涉及一种防水透气型纺织聚氨酯涂层剂的制备方法，属于涂层剂技术领域。
背景技术：
织物涂层剂是指在针织布、涤纶等织物的表面涂上一层附着力较强的聚合物，经过一定的化学工序处理得到的多功能性的涂层织物。织物构成一个骨架，提供强度，而涂层提供防护等功能，使织物具有一些独特的性能，如防水、防火、阻燃、透湿气、耐化学品腐蚀、防绒毛脱落、微波屏蔽等。同时涂层还往往可以提供美术和装饰的效果，因此通过对织物进行涂层整理，可赋予织物原先并没有的风格或功能。相比其它涂饰材料，水性聚氨酯以其分子结构可调性强、粘附力强、耐磨、耐寒、抗疲劳、柔韧性高、手感好、及优异的环保性等优点快速进入人们的视野。
水性聚氨酯是指以水作为溶剂分散聚氨酯的乳液，它既较大程度的保留了溶剂型聚氨酯所具有的一系列优异的物理性能，同时以水作为溶剂，具有不污染环境的优点，符合现代环保理念发展的规定。水性聚氨酯具有优异的粘结性能，成膜柔软性可控，以它作为织物涂层剂，能紧紧的粘在织物表面，提高织物的耐摩擦性能和柔软程度。但目前市场上制备的水性聚氨酯为了使其能在水中乳化，在合成中加入亲水扩链剂。亲水扩链剂的加入虽然解决了水性聚氨酯在水中的乳化问题，但易使干燥成膜后的聚氨酯涂层被水渗透而溶胀，同时水性聚氨酯中含有的一些酯键也易水解而发生键的断裂，破坏了水性聚氨酯内部的分子结构，机械强度下降，从而影响到整个涂层的性能。因此合成出一种防水性能优异的水性聚氨酯型织物涂层剂具有良好的市场前景和研究价值。但是现有常规水性聚氨酯涂层剂涂层整理织物后，织物的透湿性能大幅度下降，难以制备出高品质的防水透湿涂层织物，所以对其进行有效改良是现有发展涂层剂材料的重点。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对现有常规水性聚氨酯涂层剂涂层整理织物后，织物的透湿性能大幅度下降的问题，提供了一种防水透气型纺织聚氨酯涂层剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份硫基乙酸、6～8份尿素、3～5份十二烷基硫酸钠、6～8份羽毛置于三角烧瓶中，搅拌混合并静置，过滤并收集滤液，得改性角蛋白溶液；
（2）按重量份数计，分别称量25～30份衣康酸、10～15份n-异丙基丙烯酰胺、3～5份改性角蛋白溶液、16～18份n,n-亚甲基双丙烯酰胺和3～5份过硫酸铵置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，在氮气气氛下，水浴加热20～24h，静置冷却至室温得凝胶液；
（3）按重量份数计，分别称量45～50份2，4-甲苯二异氰酸酯、10～15份聚乙二醇、6～8份聚丙二醇和15～20份聚丙烯腈-二甲基甲酰胺溶液置于三口烧瓶中，搅拌混合并水浴加热；
（4）待水浴加热完成后，静置冷却至室温并收集反应物，按重量份数计，分别称量45～50份反应物、10～15份凝胶液和10～15份腐植酸钠置于三角烧瓶中，再水浴加热3～5h，静置冷却至室温即可制备得所述防水透气型纺织聚氨酯涂层剂。
步骤（2）所述的氮气通入速率为25～30ml/min。
步骤（3）所述的聚丙烯腈-二甲基甲酰胺溶液固含量为10％。
步骤（4）所述的水浴加热温度为45～50℃。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明技术方案羽毛制备角蛋白溶液并与聚氨酯材料聚合，由于聚氨酯材料和角蛋白之间聚合后形成涂层机，角蛋白均匀分散在材料内部，并在改性涂层剂中形成连续通道，利于水汽透过，同时角蛋白溶液可有效促使其与聚氨酯的界面出现大量缝隙，形成新的透湿通道，从而引起透湿量显著提高，进一步改善涂层剂的防水透气性能；
（2）本发明通过角蛋白和聚氨酯聚合，因为聚氨酯和角蛋白在热的作用下，—nh—和—co—形成氢键，使其有效结合并接枝复合，由于角蛋白溶液具有较强的吸湿性，对水分子的亲和力强，当材料复合成型后，在高温环境下，角蛋白失水并有效提高复合材料的耐热性能，同时本发明在制备过程聚氨酯材料会发生自聚合反应，增加预聚体端基的数量，提高了涂层的有效交联密度，从而提高涂层布的耐水压值，从而有效提高涂层的耐水洗和强韧性性能。
具体实施方式
按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份硫基乙酸、6～8份尿素、3～5份十二烷基硫酸钠、6～8份羽毛置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于室温下静置3～5h，过滤并收集滤液，得改性角蛋白溶液；按重量份数计，分别称量25～30份衣康酸、10～15份n-异丙基丙烯酰胺、3～5份改性角蛋白溶液、16～18份n,n-亚甲基双丙烯酰胺和3～5份过硫酸铵置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为25～30ml/min，在氮气气氛下，将三口烧瓶置于45～55℃下水浴加热20～24h，静置冷却至室温得凝胶液；按重量份数计，分别称量45～50份2，4-甲苯二异氰酸酯、10～15份聚乙二醇、6～8份聚丙二醇和15～20份固含量为10％聚丙烯腈-二甲基甲酰胺溶液置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于45～55℃下水浴加热6～8h，静置冷却至室温并收集反应物，按重量份数计，分别称量45～50份反应物、10～15份凝胶液和10～15份腐植酸钠置于三角烧瓶中，再在45～50℃下水浴加热3～5h，静置冷却至室温即可制备得所述防水透气型纺织聚氨酯涂层剂。
实例1
按重量份数计，分别称量45份去离子水、10份硫基乙酸、6份尿素、3份十二烷基硫酸钠、6份羽毛置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于室温下静置3，过滤并收集滤液，得改性角蛋白溶液；按重量份数计，分别称量25份衣康酸、10份n-异丙基丙烯酰胺、3份改性角蛋白溶液、16份n,n-亚甲基双丙烯酰胺和3份过硫酸铵置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为25ml/min，在氮气气氛下，将三口烧瓶置于45℃下水浴加热20h，静置冷却至室温得凝胶液；按重量份数计，分别称量45份2，4-甲苯二异氰酸酯、10份聚乙二醇、6份聚丙二醇和15份固含量为10％聚丙烯腈-二甲基甲酰胺溶液置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于45℃下水浴加热6h，静置冷却至室温并收集反应物，按重量份数计，分别称量45份反应物、10份凝胶液和10份腐植酸钠置于三角烧瓶中，再在45℃下水浴加热3h，静置冷却至室温即可制备得所述防水透气型纺织聚氨酯涂层剂。
实例2
按重量份数计，分别称量47份去离子水、12份硫基乙酸、7份尿素、4份十二烷基硫酸钠、7份羽毛置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于室温下静置4h，过滤并收集滤液，得改性角蛋白溶液；按重量份数计，分别称量27份衣康酸、12份n-异丙基丙烯酰胺、4份改性角蛋白溶液、17份n,n-亚甲基双丙烯酰胺和4份过硫酸铵置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为27ml/min，在氮气气氛下，将三口烧瓶置于47℃下水浴加热22h，静置冷却至室温得凝胶液；按重量份数计，分别称量47份2，4-甲苯二异氰酸酯、12份聚乙二醇、7份聚丙二醇和17份固含量为10％聚丙烯腈-二甲基甲酰胺溶液置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于47℃下水浴加热7h，静置冷却至室温并收集反应物，按重量份数计，分别称量47份反应物、12份凝胶液和12份腐植酸钠置于三角烧瓶中，再在47℃下水浴加热4h，静置冷却至室温即可制备得所述防水透气型纺织聚氨酯涂层剂。
实例3
按重量份数计，分别称量50份去离子水、15份硫基乙酸、8份尿素、5份十二烷基硫酸钠、8份羽毛置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于室温下静置5h，过滤并收集滤液，得改性角蛋白溶液；按重量份数计，分别称量30份衣康酸、15份n-异丙基丙烯酰胺、5份改性角蛋白溶液、18份n,n-亚甲基双丙烯酰胺和5份过硫酸铵置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为30ml/min，在氮气气氛下，将三口烧瓶置于55℃下水浴加热24h，静置冷却至室温得凝胶液；按重量份数计，分别称量50份2，4-甲苯二异氰酸酯、15份聚乙二醇、8份聚丙二醇和20份固含量为10％聚丙烯腈-二甲基甲酰胺溶液置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于55℃下水浴加热8h，静置冷却至室温并收集反应物，按重量份数计，分别称量50份反应物、15份凝胶液和15份腐植酸钠置于三角烧瓶中，再在50℃下水浴加热5h，静置冷却至室温即可制备得所述防水透气型纺织聚氨酯涂层剂。
将本发明制备的实例1，2，3进行性能测试，具体测试结果如下表表1所示：
在交联剂4%、涂层平方米质量约4g/m2、焙烘时间120s、焙烘温度140℃的条件下，采用5μm的实例1，2，3涂层剂进行试验测试：
表1性能测试表
由上表可知，本发明制备的涂层剂，具有优异的热稳定性能和透湿性能。