1.本发明涉及纺织技术领域,具体为一种家用防水抗油聚乙烯面料及其制备方法。
背景技术:
2.科技改变着服装,随着高科技的飞速发展,服装的变化主要表现在面料的开发运用上,同时艺术与技术前所未有地如此紧密地结合在一起,为面料在功能化、个性化、趣味化和易制作整理等方面带来了众多的变化。现代的面料设计与开发已与服装设计融为一体,各种面料的处理手法和各种工艺形式更加层出不穷。人体在不停地向外排出水汽和分泌物因此服装面料的透气性能是人体保持舒适的一个重要因素,在炎热的夏季或做剧烈运动时人体大量出汗,此时服装面料的透气性能不仅能使服装保持干燥,而且能防止人体产生湿。
3.因此防水抗油面料的研发显得格外重要,能够防止服装潮湿降低体感的同时,还能够保持清爽,减少油渍的吸附,便于清洁;因此,本发明研究制备了一种家用防水抗油聚乙烯面料。
技术实现要素:
4.本发明的目的在于提供一种家用防水抗油聚乙烯面料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.一种家用防水抗油聚乙烯面料,所述家用防水抗油聚乙烯面料是将改性醇酸树脂面料与聚乙烯面料压合后,再用后整理剂进行后整理制得。
6.优选的,所述改性醇酸树脂是醇酸树脂与琥珀酸共聚物反应制得。
7.优选的,所述琥珀酸共聚物是聚环氧琥珀酸与超支化聚丙烯酰胺共聚后,形成聚合物再与聚氧乙烯共混制得。
8.优选的,所述后整理剂是由全氟烷基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酸、n-羟甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸-2-乙基己酯聚合制得。
9.优选的,所述一种家用防水抗油聚乙烯面料的制备方法,包括以下具体步骤:
10.(1)将聚氧乙烯与去离子水按质量比1:20~1:30混合,升温至60~70℃,加入聚氧乙烯质量3~5倍的n,n-二甲基甲酰胺和聚氧乙烯质量5~8倍的聚合物,在10~30rpm下搅拌反应30~50min,制得琥珀酸聚合物;
11.(2)将醇酸树脂升温至120~130℃,以1~3ml/min的速率滴加醇酸树脂质量0.4~0.6倍的琥珀酸聚合物,保温反应60~90min后,加入醇酸树脂质量0.004~0.008倍的引发剂叔丁基过氧化氢,继续反应3~6h,降温至45~55℃,并用三乙胺调节ph至8~9,制得改性醇酸树脂;
12.(3)将改性醇酸树脂与三氯乙烯按质量比3:6~4:7混合,加热至熔融状态,制得改性醇酸树脂熔融纺丝液,进行熔融纺丝,形成改性醇酸树脂纤维;将改性醇酸树脂纤维编织成克重为60~80g/m2的改性醇酸树脂面料;将改性醇酸树脂面料与聚乙烯面料贴合后,进
行热压,制得家用防水抗油聚乙烯面料坯料;
13.(4)将三丙二醇、去离子水和乳化剂op-10按质量比2:20:0.03~2:40:0.05混合,搅拌均匀后,加入全氟烷基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酸、n-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-乙基己酯和十二烷基硫醇,升温至50~60℃,预乳化30~50min,再用氮气置换空气后,以3~5ml/min的速率滴加三丙二醇质量0.02~0.06倍的引发剂偶氮盐酸盐,升温至65~68℃,聚合反应5~8h,制得后整理剂;
14.(5)将家用防水抗油聚乙烯面料坯料浸渍在后整理剂中,升温至50~60℃,浸泡1~2h后,冷却至室温并捞出,静置20~30min,用轧车轧除后整理液,轧液率100%,在用去离子水充分水洗,最后在40~50℃下烘干,制得家用防水抗油聚乙烯面料。
15.优选的,上述步骤(1)中:聚合物的制备方法为:将聚环氧琥珀酸与超支化聚丙烯酰胺按质量比8:1~13:1混合并分散在聚环氧琥珀酸质量40~50倍的去离子水中,升温至70~80℃,搅拌溶解后用质量分数为50%的氢氧化钠调节ph至9.5~9.8,再加入聚环氧琥珀酸质量0.005~0.008倍的引发剂过硫酸铵,反应至无固体析出后,进行抽滤、洗涤和干燥,制得聚合物。
16.优选的,所述超支化聚丙烯酰胺的制备方法为:将丙烯酰胺、去离子水和季戊四醇按质量比1:40:2~2:60:3混合,升温中60~80℃,以5~10ml/min的速率通氮气,并在50~100rpm下搅拌反应30~50min,再以3~5ml/min的速率滴加丙烯酰胺质量0.02~0.06倍的质量分数为3~5%的硝酸铈铵的乙醇溶液,继续反应8~10h,转移至60~80℃的干燥箱中,干燥至恒重,制得超支化聚丙烯酰胺。
17.优选的,上述步骤(3)中:聚乙烯面料的制备方法为:将聚乙烯与三氯乙烯按质量比3:6~4:7混合,加热至熔融状态,制得聚乙烯熔融纺丝液,进行熔融纺丝,形成聚乙烯纤维;将聚乙烯纤维编织成克重为30~60g/m2的聚乙烯面料。
18.优选的,上述步骤(3)中:热压时,温度100~130℃,压力0.08~0.12mpa,热压时间2~3min。
19.优选的,上述步骤(4)中:三丙二醇、全氟烷基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酸、n-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-乙基己酯和十二烷基硫醇的质量比为2:3:1:5:1:2~2:3:2:6:2:3。
20.与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
21.本发明制备的家用防水抗油聚乙烯面料,是将改性醇酸树脂面料与聚乙烯面料压合后,再用后整理剂进行后整理制得;
22.改性醇酸树脂是醇酸树脂与琥珀酸共聚物反应制得;琥珀酸共聚物是聚环氧琥珀酸与超支化聚丙烯酰胺共聚后,再与聚氧乙烯共混制得;聚合物与聚氧乙烯交联形成蜂窝状的孔状结构,再与醇酸树脂上的碳碳双键反应,将聚环氧琥珀酸、超支化聚丙烯酰胺连接在醇酸树脂上的同时,还使得醇酸树脂吸附在孔状结构中,增强了改性醇酸树脂的防水性和拉伸性;
23.后整理剂是全氟烷基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酸、n-羟甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸-2-乙基己酯聚合制得,丙烯酸月桂酸与全氟烷基丙烯酸酯共聚,产生协同效应,提高防水性,n-羟甲基丙烯酰胺在自身交联的同时,含有的不饱和单体继续与丙烯酸月桂酸和甲基丙烯酸-2-乙基己酯交联,引入甲基丙烯酸-2-乙基己酯后降低了玻璃化转变温度,使得后
整理剂在低温下能够在面料表面快速成膜,提高面料的防水抗油性;还填充在将改性醇酸树脂中的孔状结构,进一步增强改性醇酸树脂的防水性。
具体实施方式
24.下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
25.为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明,将实施例和对比例中制备的家用防水抗油聚乙烯面料的各指标测试方法如下:
26.防水性:将实施例和对比例制备的家用防水抗油聚乙烯面料参照gb/t4744进行耐水性测试。
27.抗油性:将实施例和对比例制备的家用防水抗油聚乙烯面料atcc118标准进行拒油级别测试。
28.拉伸性:将实施例和对比例制备的家用防水抗油聚乙烯面料参照b/t3923进行断裂伸长率测试
29.实施例1
30.(1)将丙烯酰胺、去离子水和季戊四醇按质量比1:40:2混合,升温中60℃,以5ml/min的速率通氮气,并在50rpm下搅拌反应30min,再以3ml/min的速率滴加丙烯酰胺质量0.02倍的质量分数为3%的硝酸铈铵的乙醇溶液,继续反应8h,转移至60℃的干燥箱中,干燥至恒重,制得超支化聚丙烯酰胺;将聚环氧琥珀酸与超支化聚丙烯酰胺按质量比8:1混合并分散在聚环氧琥珀酸质量40倍的去离子水中,升温至70℃,搅拌溶解后用质量分数为50%的氢氧化钠调节ph至9.5,再加入聚环氧琥珀酸质量0.005~0.008倍的引发剂过硫酸铵,反应至无固体析出后,进行抽滤、洗涤和干燥,制得聚合物;将聚氧乙烯与去离子水按质量比1:20混合,升温至60℃,加入聚氧乙烯质量3倍的n,n-二甲基甲酰胺和聚氧乙烯质量倍的聚合物,在10rpm下搅拌反应30min,制得琥珀酸聚合物;
31.(2)将醇酸树脂升温至120℃,以1ml/min的速率滴加醇酸树脂质量0.4倍的琥珀酸聚合物,保温反应60min后,加入醇酸树脂质量0.004~0.008倍的引发剂叔丁基过氧化氢,继续反应3h,降温至45℃,并用三乙胺调节ph至8,制得改性醇酸树脂;
32.(3)将改性醇酸树脂与三氯乙烯按质量比3:6混合,加热至熔融状态,制得改性醇酸树脂熔融纺丝液,进行熔融纺丝,形成改性醇酸树脂纤维;将改性醇酸树脂纤维编织成克重为60g/m2的改性醇酸树脂面料;将聚乙烯与三氯乙烯按质量比3:6混合,加热至熔融状态,制得聚乙烯熔融纺丝液,进行熔融纺丝,形成聚乙烯纤维;将聚乙烯纤维编织成克重为30g/m2的聚乙烯面料;将改性醇酸树脂面料与聚乙烯面料贴合后,进行热压,温度100℃,压力0.08~mpa,热压时间2min,制得家用防水抗油聚乙烯面料坯料;
33.(4)将三丙二醇、去离子水和乳化剂op-10按质量比2:20:0.03混合,搅拌均匀后,加入全氟烷基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酸、n-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-乙基己酯和十二烷基硫醇,三丙二醇、全氟烷基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酸、n-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-乙基己酯和十二烷基硫醇的质量比为2:3:1:5:1:2,升温至50℃,预乳化30min,再用
氮气置换空气后,以3ml/min的速率滴加三丙二醇质量0.02倍的引发剂偶氮盐酸盐,升温至65℃,聚合反应5h,制得后整理剂;
34.(5)将家用防水抗油聚乙烯面料坯料浸渍在后整理剂中,升温至50℃,浸泡1h后,冷却至室温并捞出,静置20min,用轧车轧除后整理液,轧液率100%,在用去离子水充分水洗,最后在40℃下烘干,制得家用防水抗油聚乙烯面料。
35.实施例2
36.(1)将丙烯酰胺、去离子水和季戊四醇按质量比1.5:50:2.5混合,升温中70℃,以8ml/min的速率通氮气,并在80rpm下搅拌反应40min,再以4ml/min的速率滴加丙烯酰胺质量0.04倍的质量分数为4%的硝酸铈铵的乙醇溶液,继续反应9h,转移至70℃的干燥箱中,干燥至恒重,制得超支化聚丙烯酰胺;将聚环氧琥珀酸与超支化聚丙烯酰胺按质量比10:1混合并分散在聚环氧琥珀酸质量40~50倍的去离子水中,升温至75℃,搅拌溶解后用质量分数为50%的氢氧化钠调节ph至9.7,再加入聚环氧琥珀酸质量0.007倍的引发剂过硫酸铵,反应至无固体析出后,进行抽滤、洗涤和干燥,制得聚合物;将聚氧乙烯与去离子水按质量比1:25混合,升温至65℃,加入聚氧乙烯质量4倍的n,n-二甲基甲酰胺和聚氧乙烯质量6倍的聚合物,在20rpm下搅拌反应40min,制得琥珀酸聚合物;
37.(2)将醇酸树脂升温至125℃,以2ml/min的速率滴加醇酸树脂质量0.4~0.6倍的琥珀酸聚合物,保温反应70min后,加入醇酸树脂质量0.006倍的引发剂叔丁基过氧化氢,继续反应4.5h,降温至50℃,并用三乙胺调节ph至8.5,制得改性醇酸树脂;
38.(3)将改性醇酸树脂与三氯乙烯按质量比3:6.5混合,加热至熔融状态,制得改性醇酸树脂熔融纺丝液,进行熔融纺丝,形成改性醇酸树脂纤维;将改性醇酸树脂纤维编织成克重为70g/m2的改性醇酸树脂面料;将聚乙烯与三氯乙烯按质量比3:6.5混合,加热至熔融状态,制得聚乙烯熔融纺丝液,进行熔融纺丝,形成聚乙烯纤维;将聚乙烯纤维编织成克重为45g/m2的聚乙烯面料;将改性醇酸树脂面料与聚乙烯面料贴合后,进行热压,温度125℃,压力0.1mpa,热压时间2.5min,制得家用防水抗油聚乙烯面料坯料;
39.(4)将三丙二醇、去离子水和乳化剂op-10按质量比2:30:0.04混合,搅拌均匀后,加入全氟烷基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酸、n-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-乙基己酯和十二烷基硫醇,三丙二醇、全氟烷基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酸、n-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-乙基己酯和十二烷基硫醇的质量比为2:3:1.5:5.5:1.5:2.5,升温至55℃,预乳化40min,再用氮气置换空气后,以4ml/min的速率滴加三丙二醇质量0.04倍的引发剂偶氮盐酸盐,升温至67℃,聚合反应6h,制得后整理剂;
40.(5)将家用防水抗油聚乙烯面料坯料浸渍在后整理剂中,升温至55℃,浸泡1.5h后,冷却至室温并捞出,静置25min,用轧车轧除后整理液,轧液率100%,在用去离子水充分水洗,最后在45℃下烘干,制得家用防水抗油聚乙烯面料。
41.实施例3
42.(1)将丙烯酰胺、去离子水和季戊四醇按质量比2:60:3混合,升温中80℃,以10ml/min的速率通氮气,并在100rpm下搅拌反应50min,再以5ml/min的速率滴加丙烯酰胺质量0.06倍的质量分数为5%的硝酸铈铵的乙醇溶液,继续反应10h,转移至80℃的干燥箱中,干燥至恒重,制得超支化聚丙烯酰胺;将聚环氧琥珀酸与超支化聚丙烯酰胺按质量比13:1混合并分散在聚环氧琥珀酸质量50倍的去离子水中,升温至80℃,搅拌溶解后用质量分数为
50%的氢氧化钠调节ph至9.8,再加入聚环氧琥珀酸质量0.008倍的引发剂过硫酸铵,反应至无固体析出后,进行抽滤、洗涤和干燥,制得聚合物;将聚氧乙烯与去离子水按质量比1:30混合,升温至70℃,加入聚氧乙烯质量5倍的n,n-二甲基甲酰胺和聚氧乙烯质量8倍的聚合物,在30rpm下搅拌反应50min,制得琥珀酸聚合物;
43.(2)将醇酸树脂升温至130℃,以3ml/min的速率滴加醇酸树脂质量0.6倍的琥珀酸聚合物,保温反应90min后,加入醇酸树脂质量0.008倍的引发剂叔丁基过氧化氢,继续反应3~6h,降温至55℃,并用三乙胺调节ph至9,制得改性醇酸树脂;
44.(3)将改性醇酸树脂与三氯乙烯按质量比4:7混合,加热至熔融状态,制得改性醇酸树脂熔融纺丝液,进行熔融纺丝,形成改性醇酸树脂纤维;将改性醇酸树脂纤维编织成克重为80g/m2的改性醇酸树脂面料;将聚乙烯与三氯乙烯按质量比4:7混合,加热至熔融状态,制得聚乙烯熔融纺丝液,进行熔融纺丝,形成聚乙烯纤维;将聚乙烯纤维编织成克重为60g/m2的聚乙烯面料;将改性醇酸树脂面料与聚乙烯面料贴合后,进行热压,温度130℃,压力0.12mpa,热压时间3min,制得家用防水抗油聚乙烯面料坯料;
45.(4)将三丙二醇、去离子水和乳化剂op-10按质量比2:40:0.05混合,搅拌均匀后,加入全氟烷基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酸、n-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-乙基己酯和十二烷基硫醇,三丙二醇、全氟烷基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酸、n-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-乙基己酯和十二烷基硫醇的质量比为2:3:2:6:2:3,升温至60℃,预乳化50min,再用氮气置换空气后,以5ml/min的速率滴加三丙二醇质量0.06倍的引发剂偶氮盐酸盐,升温至68℃,聚合反应8h,制得后整理剂;
46.(5)将家用防水抗油聚乙烯面料坯料浸渍在后整理剂中,升温至60℃,浸泡2h后,冷却至室温并捞出,静置20~30min,用轧车轧除后整理液,轧液率100%,在用去离子水充分水洗,最后在50℃下烘干,制得家用防水抗油聚乙烯面料。
47.对比例1
48.对比例1的处方组成同实施例2。该家用防水抗油聚乙烯面料及其制备方法与实施例2的区别仅在于在进行琥珀酸聚合物制备时,不使用聚氧乙烯,步骤(1)制得的聚合物即为琥珀酸聚合物;其余步骤同实施例2。
49.对比例2
50.对比例2的处方组成同实施例2。该家用防水抗油聚乙烯面料及其制备方法与实施例2的区别仅在于不进行琥珀酸聚合物的制备,仅使聚环氧琥珀酸与醇酸树脂反应制备改性醇酸树脂,其余步骤同实施例2。
51.对比例3
52.对比例3的处方组成同实施例2。该家用防水抗油聚乙烯面料及其制备方法与实施例2的区别仅在于后整理剂仅由全氟烷基丙烯酸酯、n-羟甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸-2-乙基己酯聚合反应制得,其余步骤同实施例2。
53.对比例4
54.对比例4的处方组成同实施例2。该家用防水抗油聚乙烯面料及其制备方法与实施例2的区别仅在于后整理剂仅由全氟烷基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酸和甲基丙烯酸-2-乙基己酯聚合反应制得;其余步骤同实施例2。
55.效果例
56.下表1给出了采用本发明实施例1-3与对比例1-4的家用防水抗油聚乙烯面料的各性能分析结果:
57.表1
[0058] 耐水压(kpa)拒油级别断裂伸长率(%)实施例110.1737.5实施例211.6736.9实施例310.9737.2对比例17.9726.4对比例28.2727.9对比例35.3633.7对比例48.5535.1
[0059]
通过表1中实施例与对比例的实验数据比较可以明显发现,实施例1、2、3制备的家用防水抗油聚乙烯面料的防水性、抗油性和拉伸性较好。
[0060]
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。