一种抗撕裂涂层面料及其制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种抗撕裂涂层面料及其制备工艺。该抗撕裂涂层面料包括承力层及涂布在承力层上的抗撕裂涂层，具有很高的抗撕裂强度，撕裂强度保留率可达60～80%。制备工艺包括基布防泼水处理，防泼水处理后的基布轧光处理，浆料涂布等步骤。本发明所得的抗撕裂涂层面料所用的抗撕裂涂层材料由于其分子主链上引入了硅氧键（-Si-O-Si-），因此使链的柔顺性大大提高；同时，所用的聚醚多元醇为柔性链段，能够很好的改善柔顺性，大幅度的降低模量；从而提高了面料的抗撕裂强度的保留率。本发明所得的抗撕裂涂层面料可用于帐篷面料、织物包装及建筑材料等领域。
【专利说明】一种抗撕裂涂层面料及其制备工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂层面料及其制备工艺，特别涉及一种抗撕裂涂层面料及其制备工艺。
【背景技术】
[0002]涂层面料是一种经特殊工艺处理的材质，分PVC涂层、涂层、半PU涂层、PA涂层，以及特种涂饰材料五大类，以棉织布、化纤织造布(涤纶、锦纶、尼龙)、非织造无纺布、玻璃纤维等不同的材质区分不同的涂层工艺，以涂层正面不同的性能要求区分不同的产品。
[0003]采用PU复合工艺整理面料，可使其具有防水、防风、透气、保暖、手感好、光泽佳、防紫外线等多种功能。PU/PA/PVC复合涂层具有手感细腻、色泽多样、耐摩擦、耐水洗等多项优点，多用于服装、鞋帽及家庭装饰产品。PU涂层高防水织物具有极高的防水、耐低温、挡风、保温等性能，适合制作消防、潜水、海军和一些特种部队的制服、帐篷、睡袋、防漏材料、军民两用背包及水袋等。PU珠光/镭射涂层类产品，颜色与光泽可调，表面光洁，抗酸碱，耐老化，多用于服装。PVC阻燃涂层面料类产品的各项阻燃及耐酸碱指标好，主要用于消防月艮。其他涂层产品:硅橡胶涂层玻璃纤维织物具有很好的阻燃性，主要用于建筑业；特殊的涂层面料，用于广告的喷绘、印刷；医用弹性膜，用于创可贴、美肤贴等。
[0004]聚氨酯(PU)材料具有耐磨、抗撕裂、抗曲挠性好的特点。聚氨酯的结构是由软段和硬段以嵌段、接枝或互穿网络的方式组成。软段通常为聚醚或聚酯，赋予聚氨酯以柔性和韧性，硬段通常为多异氰酸酯与小分子的二元醇或二元胺的缩聚物，赋予聚氨酯以强度和刚度。通过调节软段或硬段的结构、长度与分布，相对比例及改变相对分子质量等方式，可在很大范围内改变聚氨酯的性能，在橡胶、塑料、胶粘剂及涂料等方面有着广泛应用。
[0005]有机硅，因其独特的化学结构组成而具有一系列优异性能，如良好的耐热、耐候、电绝缘性能及憎水性等，用有机硅改性制备的聚氨酯兼具有两者的优异性。但是，聚硅氧烷与聚氨酯的溶度参数相差较大，一般的简单共混、原位聚合以及形成互穿网络结构的方法都不是很令人满意。
[0006]将有机硅用于聚氨酯的改性是改善聚氨酯和有机硅材料单一材料性能缺陷的一条重要途径。改性方法既可以是将有机硅与聚氨酯预聚体共聚，也可以是将有机硅作为改性剂直接添加到聚氨酯。随着研究的深入，有机硅改性聚氨酯的应用日益广泛，如用作涂料、胶粘剂、密封剂、皮革涂饰剂、织物整理剂等。
[0007]许多学者对有机硅改性聚酯进行了研究，并取得了一定的成果。卿宁等(卿宁，张晓镭，俞从正等.有机硅共聚改性水性聚氨酯PU-SI的制备及性能研究.中国皮革，2001, 30(17): 10)以聚酯多元醇、有机硅低聚物、多异氰酸酯为主要原料，制成有机硅改性聚氨酯乳液。该乳液稳定性好，耐水性提高，将其作为顶层涂料具有很好的综合性能。田军等(田军，薛群基.端羟基聚二甲基硅氧烷/蓖麻油改性聚氨酯嵌段共聚物的研究.高分子材料科学与工程，1998，14(6):38)通过用羟基封端聚二甲基硅氧烷对醇解蓖麻油改性聚氨酯预聚体进行共混改性，使其固化速度加快，其涂膜的附着力、硬度、耐热性也提高。[0008]然而，将有机硅改性聚氨酯应用于涂层面料中，提高其抗撕裂强度方面的研究很少。因此，开发有机硅改性聚氨酯用于涂层面料的耐磨、耐腐蚀、抗撕裂强度的改性，必将具有重要的理论意义和应用价值，抗撕裂涂层面料在纺织品、建筑以及某些特殊行业有巨大的前景。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种涂层面料及其制备工艺，特别涉及一种抗撕裂涂层面料及其制备工艺。本发明所述的抗撕裂涂层面料具有很高的抗撕裂强度，撕裂强度保留率达60 ~80%。
[0010]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0011 ] 一种抗撕裂涂层面料，包括基布及涂布在基布上的抗撕裂涂层。
[0012]以固含量计，所述的抗撕裂涂层涂布量为10~20g/m2。
[0013]所述的基布为春亚纺、尼丝纺、塔丝隆或纯棉平纹织物。
[0014]所述的抗撕裂涂层，其特征在于，所述的抗撕裂涂层是由抗撕裂涂层浆料涂布在基布上，干燥后得到的涂层，该抗撕裂涂层浆料包括以下组分及含量(按质量份数计算):多异氰酸酯30~40 ;聚醚多元醇30~40 ;亲水性扩链剂3~10 ;扩链剂2~10 ;交联剂I~3 ;中和剂3~10。
[0015]所述的多异氰酸酯为氢化二苯基甲烷二异氰酸酯和双三亚甲基(四甲基硅氧烷)二异氰酸酯的混合物，两者的重量比为0.7~0.5:0.3~0.5。
[0016]所述的氢化二苯基甲烷二异氰酸酯的结构式如下:
[0017]
【权利要求】
1.一种抗撕裂涂层面料，包括基布及涂布在基布上的抗撕裂涂层，其特征是:所述的抗撕裂涂层面料撕裂强度保留率达60~80% ;所述基布为春亚纺、尼丝纺、塔丝隆或纯棉平纹织物；以固含量计，所述的抗撕裂涂层涂布量为10~20g/m2，抗撕裂涂层是由抗撕裂涂层浆料涂布在基布上，干燥后得到涂层；抗撕裂涂层浆料为有机硅改性水性聚氨酯涂料，包括以下原料组分及含量，按质量份数计算:多异氰酸酯30~40 ;聚醚多元醇30~40 ;亲水性扩链剂3~10 ;扩链剂2~10 ;交联剂I~3 ;中和剂3~10。
2.根据权利要求1所述的一种抗撕裂涂层面料，其特征在于，所述的多异氰酸酯为氢化二苯基甲烷二异氰酸酯和双三亚甲基(四甲基硅氧烷)二异氰酸酯的混合物，两者的重量比为 0.7 ~0.5:0.3 ~0.5 ; 所述的氢化二苯基甲烷二异氰酸酯的结构式如下:
3.根据权利要求1所述的一种抗撕裂涂层面料，其特征在于，所述的亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸或酒石酸；所述的扩链剂为1，6_己二醇；所述的交联剂为三羟甲基丙烷、三乙醇胺或三乙胺；所述的中和剂为三乙胺、三甲胺或N，N-二甲基乙醇胺。
4.如权利要求1所述的一种抗撕裂涂层面料的制备工艺，其特征是:该制备工艺包括如下步骤:步骤(1)、将基布进行防泼水处理；步骤(2)、对防泼水处理后的基布进行轧光处理；步骤(3)将抗撕裂涂层浆料直接涂布在处理后的基布上形成抗撕裂涂层。
5.根据权利要求4所述的一种抗撕裂涂层面料的制备工艺，其特征在于，所述步骤(3)抗撕裂涂层的涂布包括抗撕裂涂层浆料的配制及抗撕裂涂层的涂布: 抗撕裂涂层浆料的配制: 将四甲基-双(Y -氨丙基)二硅氧烷与氯苯按重量比为0.5~0.6:0.5~0.4的比例配成溶液，然后将配好的溶液按每分钟10~12ml的速度匀速滴加到过量的4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯中，在175~180°C下反应，减压条件下除去氯苯，再经分离提纯得到双三亚甲基(四甲基硅氧烷)二异氰酸酯； 按以下组分及含量，按质量份数计算备料:多异氰酸酯30~40 ;聚醚多元醇30~40 ;亲水性扩链剂3~10 ;扩链剂2~10 ;交联剂I~3 ;中和剂3~10 ; 将多异氰酸酯和聚醚多元醇加入反应釜中，温度控制在70~90°C，通氮气的条件下搅拌反应I~2小时，然后加入亲水性扩链剂及交联剂，继续搅拌I~3小时，得到预聚物；接着将预聚物的温度降至35~55°C，向预聚物中滴加中和剂，搅拌反应15~45分钟；再将扩链剂溶解在水中，配成80%质量浓度的溶液，滴加到中和后的预聚物中，搅拌速率控制在1000~3000转/分钟，搅拌20~40分钟，静置，即得到抗撕裂涂层浆料；所述的多异氰酸酯为氢化二苯基甲烷二异氰酸酯和双三亚甲基(四甲基硅氧烷)二异氰酸酯的混合物，两者的重量比为0.7~0.5:0.3~0.5 ;抗撕裂涂层的涂布: 采用辊上式刮刀涂布法将抗撕裂涂层浆料涂布在处理后的基布上，烘干。
6.根据 权利要求5所述的一种抗撕裂涂层面料的制备工艺，其特征在于，所述烘干温度为50~80°C，烘干时间为3~8分钟。
【文档编号】C08G18/48GK103993483SQ201310396130
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】严正华, 钱玉 申请人:盐城市昶桦户外用品有限公司