一種高強度防護面料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及紡織面料的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種高強度防護面料。
【背景技術(shù)】
[0002] 紡織品涂層整理劑又稱涂層膠，是一種均勻涂布于織物表面的高分子類化合物。 經(jīng)過涂層處理的織物能夠在織物表面形成一層或多層薄膜，能夠賦予織物高回彈和豐滿的 手感等效果，而且還能夠賦予具有防水透氣、耐水壓，通氣透濕，阻燃、防污和/或抗靜電等 特殊功能。
[0003] 紡織品涂層膠主要是溶劑型，通常包括溶劑型聚氯乙烯、丙烯酸酯以及聚氨酯類， 但是溶劑型的涂層膠通常含有N-羥甲基酰胺類化合物，它們在浸漬，以及涂層后的織物在 存放或穿著過程中，還會分解或釋放出甲醛，無論是對人體健康還是環(huán)境都存在著健康風(fēng) 險。隨著對環(huán)保要求的指標(biāo)要求越來越高，現(xiàn)有技術(shù)中也陸續(xù)開發(fā)了多種水性涂層膠，例如 水性丙烯酸酯或水性防護涂層膠。雖然水性聚氨酯具有手感柔軟，穿著舒適的優(yōu)點，但其耐 候性、耐水解性以及功能性仍有待改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高強度防護面 料。
[0005] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] -種高強度防護面料，其包括基底織物和涂覆在所述基底織物上的防護涂層，其 特征在于:所述防護涂層通過浸漬含有水性聚氨酯的乳液并固化得到，并且所述防護涂層 的涂覆量為50~200g/m 2。
[0007] 其中，所述基底織物為天然纖維、合成纖維或混紡纖維中的任意一種。
[0008] 其中，所述含有水性聚氨酯的乳液是由預(yù)聚體組分、低聚物組分、氨基硅烷的水解 縮合物、乳化劑、滲透劑、柔軟劑和水形成的乳液。
[0009] 其中，所述預(yù)聚體組分由15.0~18.0重量份的二異氰酸酯、10.5~12.0重量份的 聚酯多元醇、1.5~2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5~3.5重量份的擴鏈劑和0.10 ~0.15重量份的催化劑的組分制備得到。其中，所述低聚物組分由8~10重量份的二羥基聚 醚，1.0~1.2重量份的端基為芳氨基的端氨基聚醚和2.5~3.0重量份的擴鏈劑組成。
[0010]其中，所述二異氰酸酯選自脂肪族二異氰酸酯、芳香族二異氰酸酯、脂環(huán)族二異氰 酸酯或者它們的混合物。作為脂肪族二異氰酸酯的例子包括異佛爾酮二異氰酸酯、4,4'_二 環(huán)己基甲烷二異氰酸酯或1，6_六亞甲基二異氰酸酯。作為芳香族異氰酸酯的例子包括4， 4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯。作為優(yōu)選地，所述二 異氰酸酯為MDI、TDI或二者的混合物;更優(yōu)選地，所述二異氰酸酯為液化MDI。其中，所述擴 鏈劑是指含有兩個官能團的化合物，通常是小分子二元醇、二元胺、乙醇胺等。所述擴鏈劑 為1，4_ 丁二醇、乙二醇、1，3_丙二醇、一縮二乙二醇、乙二胺、己二胺、二乙醇胺、三乙醇胺以 及丙三醇中的至少一種。作為優(yōu)選地，所述擴鏈劑為I，4-丁二醇。
[0011] 其中，所述聚酯多元醇為芳香族多元醇，并且所述芳香族多元醇的官能度為1.8~ 2.2。
[0012] 其中，所述二羥基聚醚是以丙二醇為起始劑的二羥基聚醚，并且其羥基為105~ 115mgK0H/g〇
[0013] 其中，所述端基為芳氨基的端氨基聚醚是以聚四亞甲基醚二醇為主鏈，并且其分 子量為250~1000。
[0014] 其中，所述氨基硅烷選自3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯 基_3_氛丙基二甲氧基硅烷、N_2_(氛乙基)_3_氛丙基二甲氧基硅烷或N_2_(氛乙基)_3_氛 丙基三乙氧基硅烷，或者它們的組合物。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的一種高強度防護面料及其制造方法具有以下突出 的有益效果：
[0016] 本發(fā)明所述的一種高強度防護面料不僅具有改進的手感舒適性和透濕性，而且具 有優(yōu)異的耐磨性能和拉伸性能;此外還出人預(yù)料的具有優(yōu)異的抗老化性和防水性能。
【具體實施方式】
[0017] 以下將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明所述的一種高強度防護面料及其制造方法做進 一步的闡述，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深 入的理解;需要指出的是實施例中有關(guān)材料以及性能等的描述都是示例性的，而并不是指 對發(fā)明保護范圍的限制。
[0018] 本發(fā)明所述的一種高強度防護面料，其包括基底織物和涂覆在所述基底織物上的 防護涂層，所述防護涂層通過浸漬含有水性聚氨酯的乳液并固化得到，并且所述防護涂層 的涂覆量為50~200g/m 2。所述含有水性聚氨酯的乳液是由18~20wt %的預(yù)聚體組分、3.0 ~5 . Owt %的低聚物組分、4.0~6 . Owt %的氨基硅烷的水解縮合物、0.5~1.0 wt%的乳化 劑、1.0~3 . Owt %的滲透劑、1.0~3. Owt %的柔軟劑和余量的水形成的乳液。其中，所述預(yù) 聚體組分由15.0~18.0重量份的二異氰酸酯、10.5~12.0重量份的聚酯多元醇、1.5~2.0 重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5~3.5重量份的擴鏈劑和0.10~0.15重量份的催化劑 的組分制備得到。其中，所述低聚物組分由8~10重量份的二羥基聚醚，1.0~1.2重量份的 端基為芳氨基的端氨基聚醚和2.5~3.0重量份的擴鏈劑組成。所述一種高強度防護面料可 以通過包括以下步驟的方法制備得到：（a)利用含有水性聚氨酯的乳液浸漬基底織物；（b) 在50~60°C條件下進彳丁供干處理，時間為8~10分鐘；（c)在80~100°C固化處理5~10分鐘。 而所述的含有水性聚氨酯的乳液通過包括以下步驟的方法制備得到：（1)將15.0~18.0重 量份的二異氰酸酯、10.5~12.0重量份的聚酯多元醇、1.5~2.0重量份的甲基丙烯酸縮水 甘油酯、2.5~3.5重量份的擴鏈劑和0.10~0.15重量份的催化劑置于反應(yīng)釜中，然后在60 ~70°C條件下反應(yīng)2~3小時，然后降溫至40~50°C，控制-NCO的含量為預(yù)聚體組分總重量 的8~10%得到預(yù)聚體組分，出料后密封保存；（2)將8~10重量份的二羥基聚醚，1.0~1.2 重量份的端基為芳氨基的端氨基聚醚和2.5~3.0重量份的擴鏈劑置于反應(yīng)釜中，在40°C下 充分混合1小時后得到低聚物組分，出料后密封保存；（3)在反應(yīng)釜中加入10wt%的去離子 水，然后加入0.5~1.0 wt %的乳化劑混合均勾，然后在高速攪拌的條件下（1500~2500rpm) 加入18~20wt %的預(yù)聚體組分、3.0~5 .Owt %的低聚物組分、4.0~6 .Owt %的氨基硅烷的 水解縮合物，然后緩慢滴加剩余的去離子水；最后加入I. 〇~3 . Owt %的滲透劑、1.0~ 3.Owt%的柔軟劑即可得到所述含有水性聚氨酯的乳液。
[0019] 在以下實施例和比較例中：所述乳化劑為十二烷基磺酸鈉;所述滲透劑為脂肪醇 聚氧乙烯醚JFC-I;所述柔軟劑為硬脂酸聚氧乙烯酯SG-6。所述的二異氰酸酯為碳化二亞 胺-脲酮亞胺改性的MDI，煙臺萬華聚氨酯股份有限公司(Wannate MDI-100HL)。所述的聚酯 多元醇為Stepan公司的Stepanol系列芳香族聚酯多元醇(牌號為Stepanol PD-90LV)。所述 的二羥基聚醚為以丙二醇為起始劑的二羥基聚醚，羥基為105~115mgK0H/g，牌號為 Voranol 220-110N。所述的端基為芳氨基的端氨基聚醚為Versalink P_650(空氣產(chǎn)品公司 (Air Products))。對比例3使用的端氨基聚醚為Huntsman公司生產(chǎn)的Jeffamine SD系列仲 氨基聚醚。所述的氨基硅烷的水解縮合物為3-氨丙基三乙氧基硅烷的水解縮合物，在溫度 為20 °C的條件下，在40.0重量份的去離子水和50.0重量份的異丙醇的混合溶劑中緩慢滴加 3_氨丙基三乙氧基硅烷5.5重量份，然后在氮氣氣氛、25 °C下反應(yīng)24小時。之后，通過對反應(yīng) 溶液進行減壓，使異丙醇蒸發(fā)，再加入去離子水，得到有效成分12wt%的氨基硅烷的水解縮 合物。
[0020] 實施例1
[0021] 本實施例所述的含有水性聚氨酯的乳液通過包括以下步驟的方法制備得到：（1) 將15.0重量份的二異氰酸酯、10.5重量份的聚酯多元醇、2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油 酯、2.5重量份的1，4-丁二醇和0.10重量份的二月桂酸二丁基錫置于反應(yīng)釜中，然后在65°C 條件下反應(yīng)2~3小時，然后降溫至40°C，控制-NCO的含量為預(yù)聚體組分總重量的8%得到預(yù) 聚體組分，出料后密封保存；（2)將8重量份的二羥基聚醚，1.0重量份的端基為芳氨基的端 氨基聚醚和2.5重量份的1，4_丁二醇置于反應(yīng)釜中，在40°C下充分混合1小時后得到低聚物 組分，出料后密封保存；（3)在反應(yīng)釜中加入IOwt %的去離子水，然后加入0.8wt %的乳化劑 混合均勾，然后在2000rpm轉(zhuǎn)速的攪拌條件下加入20wt %的預(yù)聚體組分、5. Owt %的低聚物 組分、5. Owt %的氨基硅烷的水解縮合物，然后緩慢滴加剩余的去離子水;最后加入2. Owt % 的滲透劑、2.Owt%的柔軟劑即可得到所述含有水性聚氨酯的乳液。
[0022] 實施例2
[0023] 本實施例所述的含有水性聚氨