[发明专利]一种防水透湿改性聚氨酯涂层胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于应用化学领域，涉及一种可用于织物涂层中的功能胶，具体涉及一种防水透湿改性聚氨酯涂层胶及其制备方法和应用。

背景技术

一般说，服用纺织品能透湿、不防水；多数涂层织物能防水、不透湿。这里透湿是指人体汗液或湿汽能够向外散发，防水是指外界水雾不能向内渗透。要使服装面料兼有透湿、防水这两种互相矛盾功能，的确需要技巧。人在户外活动，经常会遇到雨和雪，需要防水的服装来保护身体，尤其对于军、警、户外作业的人来说高透湿高防水的多功能服装具有极其重要的作用，而人体是靠皮肤蒸发水分散热，调节体温。如果不能把蒸发的水分即时散发出去，而是积聚在皮肤和服装之间，使这部分空间的湿度愈来愈高，皮肤要蒸发水分愈来愈难，温度会升高，人就会感到异常闷热。为了散热，皮肤会分泌更多的汗液，而汗液又增加了皮肤表面微气候中的湿度，于是进入恶性循环。所以，服装的防水透湿功能越来越引起人们的关注。

目前的涂层技术中，以聚氨酯为代表的干/湿工艺技术对开发防水透湿产品起巨大的推动作用。分为湿法、微孔干法和无孔干法涂层三种。湿法涂层是将聚氨酯溶于强极性溶剂二甲基甲酰胺中，涂布在织物上后，在凝固液发生相转化形成相互贯通的微孔薄膜，这种方法制成织物的透湿性较好，但耐水压较低，同时因涂胶量大而价格偏高，耐老化性能较差。微孔干法涂层有凝固涂层法、发泡涂层法和填充涂层法等多种，这种方法的关键是微孔控制和使用耐久性，透湿性较差，不能满足基本防水透湿需要。无孔干法涂层是将聚氨酯类涂层剂的分子结构中含亲水基团或在其主链上有亲水组分的，经涂布烘干后，形成无孔薄膜，这里湿汽不是通过微孔向外散发，而是汗液与涂层材料发生反应从而减少湿汽。这种方法控制膜的厚度相当重要，从实用要求需在10μm以上为好，但还是存在透湿量较低的问题。

中国专利申请200310120808.5“防水、防寒、透湿的聚氨酯涂层布及其生产工艺”公布了一种涂层布服装面料，其原料包括基布、防水处理液、聚氨酯混合液，在该发明中的聚氨酯混合液分二层涂布，第一层包括聚氨酯树脂，二甲基甲酰胺，表面活性剂，填料，架桥基，第二层聚氨酯混合液包括聚氨酯树脂、二甲基甲酰胺表面活性剂以及促进剂。在该发明中的表面活性剂是氟表面改性剂或非离子型活性剂，填料为二氧化硅。采用该发明所制得的服装面料的透气性可与人体皮肤的呼吸相媲美，不但外面的雨水不能渗透进入，还具有良好的抗风保暖性能，最重要的是人体的汗湿气可以排出。然而其仍存在的缺陷是洗涤性较差，耐水压较低且粘连性较差。

目前国内外防水透湿面料技术一般分为层压织物、聚氨酯湿法涂层及干法涂层。层压织物价格较贵，洗涤后性能有所下降；聚氨酯湿法涂层无法有效解决透湿量与静水压的矛盾，干法涂层透湿量很低，穿着不舒适。同时，常规聚氨酯涂层耐老化性能也差。需要研制一种改性聚氨酯涂层胶，既能够有效解决涂层织物的耐老化性能，同时又能满足高耐水压、高透湿量的要求，提高穿着的舒适性。

发明内容

本发明的目的是提供一种防水透湿改性聚氨酯涂层胶，既能够有效解决涂层织物的耐老化性能，同时又能满足高耐水压、高透湿量的要求，提高穿着的舒适性。

本发明防水透湿改性聚氨酯涂层胶，由涂层剂、交联剂和交联促进剂三种组份与溶剂混配得到，所述涂层剂中含有500～1000目木质纤维素微粉，所述交联剂用量为涂层剂的2-5wt％，交联促进剂用量为涂层剂的2-5wt％。

所述涂层胶粘度为8000～15000mPa.s.。

其中，所述涂层剂由二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚醚透湿因子和改性木质纤维素微粉经初级反应、次级反应合成得到，合成过程中改性木质纤维素微粉加入量为总投料量的5-50wt％，聚醚透湿因子加入量为总投料量的10～20wt％，聚酯多元醇和聚醚透湿因子的重量比1∶3～8，优选1∶3～7，异氰酸酯基与聚酯和聚醚中羟基之比(异氰酸酯数)为1.05～1.8∶1，优选1.1～1.7∶1。

所述改性木质纤维素粉为以针叶材、阔叶材、禾杆或半木材为原料经多次物理粉碎研磨，且在每次物理粉碎研磨之间，采用化学处理方法对中间产物进行改性处理得到的细度大于500目的超微粉。

所述聚醚透湿因子为聚醚二醇，主要是聚氧化丙烯醚二醇、聚氧化丙烯醚三醇、聚氧化丙烯醚-蓖麻油多元醇、聚四氢呋喃醚二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、聚乙二醇醚中的一种；聚醚透湿因子在初级反应和次级反应中分别使用，且两次使用可以同类或不同类，两次使用的聚醚透湿因子摩尔比为1～2∶1。