本發(fā)明涉及織物涂飾劑領(lǐng)域，尤其涉及一種耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

防水織物是20世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來的一種功能紡織品，被廣泛應(yīng)用于軍事、體育、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，是指聚合物薄膜或涂層不允許水滴等液體滲透，但可使水蒸汽自由透過，達(dá)到防水透濕的目的。目前用于紡織品的防水涂層主要為聚氨酯類，分為溶劑型聚氨酯和水性聚氨酯兩種，但是這兩類聚氨酯的耐靜水壓和防水透濕性都不理想，影響了防水織物的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑及其制備方法，具有優(yōu)異的耐靜水壓和防水透濕性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑的制備方法，包括以下步驟：

a)將大分子二元醇i、大分子二元醇ii、二異氰酸酯于90～100℃反應(yīng)2～4h，得到聚氨酯預(yù)聚物a1；

b)向步驟a)得到的聚氨酯預(yù)聚物a1中加入小分子擴(kuò)鏈劑、親水?dāng)U鏈劑i、溶劑、催化劑，于60～80℃反應(yīng)3～6h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a2；

c)向步驟b)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a2中加入溶劑和親水?dāng)U鏈劑ii，于50～60℃反應(yīng)0.5～1h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a3；

d)向步驟c)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a3中加入溶劑，高速剪切下加入成鹽劑，攪拌1～5min后加入水高速分散乳化5～10min后在真空下脫除溶劑，即得耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑。

優(yōu)選地，所述大分子多元醇i選自苯酐聚酯二元醇，二聚酸聚酯二元醇中的一種或兩種；

優(yōu)選地，所述大分子多元醇ii為聚乙二醇開環(huán)聚合d,l-丙交酯得到的聚酯二元醇。

優(yōu)選地，所述親水?dāng)U鏈劑i為二羥甲基丙酸或二羥甲基丁酸；

所述親水?dāng)U鏈劑ii為乙二胺基磺酸鈉。

優(yōu)選地，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、4，4`-二苯基甲烷二異氰酸酯或4,4'-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯。

優(yōu)選地，所述小分子擴(kuò)鏈劑為一縮二乙二醇、1,4-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇或聚乙二醇200。

優(yōu)選地，所述催化劑選自辛酸亞錫、二月桂酸正丁基錫、有機(jī)bi鹽催化劑、有機(jī)zn鹽催化劑中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述成鹽劑為三乙胺、n,n二甲基乙醇胺、氫氧化鈉或氫氧化鉀。

優(yōu)選地，步驟b)和步驟c)中，所述溶劑均獨(dú)立地選自丙酮或丁酮。

一種耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑，采用上述耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑的制備方法制得。

本發(fā)明提供的一種耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑及其制備方法，該涂飾劑采用以下步驟制得：a)將大分子二元醇i、大分子二元醇ii、二異氰酸酯于90～100℃反應(yīng)2～4h，得到聚氨酯預(yù)聚物a1；b)向步驟a)得到的聚氨酯預(yù)聚物a1中加入小分子擴(kuò)鏈劑、親水?dāng)U鏈劑i、溶劑、催化劑，于60～80℃反應(yīng)3～6h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a2；c)向步驟b)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a2中加入溶劑和親水?dāng)U鏈劑ii，于50～60℃反應(yīng)0.5～1h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a3；d)向步驟c)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a3中加入溶劑，高速剪切下加入成鹽劑，攪拌1～5min后加入水高速分散乳化5～10min后在真空下脫除溶劑，即得耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑。本發(fā)明工藝簡單，制備工藝容易控制，制備得到的耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑具有高的耐靜水壓和優(yōu)異的防水透濕性。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)而不是對本發(fā)明專利要求的限制。

本發(fā)明提供了一種耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑的制備方法，包括以下步驟：

a)將大分子二元醇i、大分子二元醇ii、二異氰酸酯于90～100℃反應(yīng)2～4h，得到聚氨酯預(yù)聚物a1；

b)向步驟a)得到的聚氨酯預(yù)聚物a1中加入小分子擴(kuò)鏈劑、親水?dāng)U鏈劑i、溶劑、催化劑，于60～80℃反應(yīng)3～6h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a2；

c)向步驟b)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a2中加入溶劑和親水?dāng)U鏈劑ii，于50～60℃反應(yīng)0.5～1h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a3；

d)向步驟c)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a3中加入溶劑，高速剪切下加入成鹽劑，攪拌1～5min后加入水高速分散乳化5～10min后在真空下脫除溶劑，即得耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑。

上述技術(shù)方案中，工藝簡單，制備工藝容易控制，制備得到的耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑具有高的耐靜水壓和優(yōu)異的防水透濕性。

將大分子二元醇i、大分子二元醇ii、二異氰酸酯于90～100℃反應(yīng)2～4h，得到聚氨酯預(yù)聚物a1。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，大分子多元醇i選自苯酐聚酯二元醇，二聚酸聚酯二元醇中的一種或兩種；在其他實(shí)施例中，大分子二元醇i的相對分子量為1000～2000；在另外的實(shí)施例中，大分子二元醇的相對分子量為2000。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，大分子多元醇ii為聚乙二醇開環(huán)聚合d,l-丙交酯得到的聚酯二元醇；在其他實(shí)施例中，大分子多元醇ii的相對分子量為1000～8000；在其他實(shí)施例中，大分子多元醇ii的相對分子量為4000。

其中，聚乙二醇的相對分子量為400,600,800,1000或2000；在本發(fā)明的實(shí)施例中，聚乙二醇的相對分子量為800。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、4，4`-二苯基甲烷二異氰酸酯或4,4'-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯。

得到聚氨酯預(yù)聚物a1后，向其中加入小分子擴(kuò)鏈劑、親水?dāng)U鏈劑i、溶劑、催化劑，于60～80℃反應(yīng)3～6h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a2。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，小分子擴(kuò)鏈劑為一縮二乙二醇、1,4-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇或聚乙二醇200；在其他實(shí)施例中，小分子擴(kuò)鏈劑為聚乙二醇200。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，親水?dāng)U鏈劑i為二羥甲基丙酸或二羥甲基丁酸；在其他實(shí)施例中，親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基丙酸。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，催化劑選自辛酸亞錫、二月桂酸正丁基錫、有機(jī)bi鹽催化劑、有機(jī)zn鹽催化劑中的一種或幾種；在其他實(shí)施例中，有機(jī)bi鹽催化劑為異辛酸鉍，月桂芁酸鉍或新癸酸鉍；有機(jī)zn鹽催化劑為二甲基鋅或二乙基鋅。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，步驟b)中，溶劑為丙酮或丁酮。

得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a2后，向其中加入溶劑和親水?dāng)U鏈劑ii，于50～60℃反應(yīng)0.5～1h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a3。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，溶劑同上所述，在此不再贅述。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，親水?dāng)U鏈劑ii為乙二胺基磺酸鈉。

得到水性聚氨酯預(yù)聚體a3后，向其中加入溶劑，高速剪切下加入成鹽劑，攪拌1～5min后加入水高速分散乳化5～10min后在真空下脫除溶劑，即得水性聚氨酯

在本發(fā)明的實(shí)施例中，溶劑同上所述，在此不再贅述。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，成鹽劑為三乙胺、n,n二甲基乙醇胺、氫氧化鈉或氫氧化鉀；在其他實(shí)施例中，成鹽劑為三乙胺。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，大分子二元醇i、大分子二元醇ii、二異氰酸酯、小分子擴(kuò)鏈劑、親水?dāng)U鏈劑i、催化劑、親水?dāng)U鏈劑ii、成鹽劑與水的質(zhì)量比為(10～20)：(10～40)：(15～30)：(2～10)：(2～8)：(0.1～0.3)：(1～5)：(0.8～5)：(80～100)。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，步驟b)中溶劑、步驟c)中溶劑、步驟d)中溶劑與二異氰酸酯的質(zhì)量比為(2～3)：(0.8～1.2)：(0.6～2.8)：1。

本發(fā)明還提供了一種耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑，采用上述制備方法制得。

本發(fā)明提供的耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑具有高的耐靜水壓和優(yōu)異的防水透濕性，但可以容易的透過水蒸汽。

說明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)地描述，但不能將它們理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

實(shí)施例1

a)將相對分子量為1000苯酐聚酯二元醇、相對分子量為1000的大分子多元醇ii和異佛爾酮二異氰酸酯于90℃反應(yīng)4h，得到聚氨酯預(yù)聚物a1；大分子多元醇ii為聚乙二醇開環(huán)聚合d,l-丙交酯得到的聚酯二元醇，其中聚乙二醇的相對分子量為400；

b)向步驟a)得到的聚氨酯預(yù)聚物a1中加入一縮二乙二醇、二羥甲基丙酸、丙酮、辛酸亞錫，于60℃反應(yīng)3h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a2；

c)向步驟b)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a2中加入丙酮和乙二胺基磺酸鈉，于50℃反應(yīng)1h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a3；

d)向步驟c)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a3中加入丁酮，高速剪切下加入n,n二甲基乙醇胺，攪拌5min后加入水高速分散乳化7min，然后在真空下脫除溶劑，即得耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑；

苯酐聚酯二元醇、大分子多元醇ii、異佛爾酮二異氰酸酯、一縮二乙二醇、二羥甲基丙酸、辛酸亞錫、乙二胺基磺酸鈉、n,n二甲基乙醇胺與水的質(zhì)量比為10：40：15：2：2：0.3：1：3.5：80。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，步驟b)中丙酮、步驟c)中丙酮、步驟d)中丁酮與二異氰酸酯的質(zhì)量比為2：0.8：0.6：1。

實(shí)施例2

a)將相對分子量為2000二聚酸聚酯二元醇，相對分子量為3000的大分子多元醇ii和4,4'-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯于100℃反應(yīng)2h，得到聚氨酯預(yù)聚物a1；大分子多元醇ii為聚乙二醇開環(huán)聚合d,l-丙交酯得到的聚酯二元醇，其中聚乙二醇的相對分子量為800；

b)向步驟a)得到的聚氨酯預(yù)聚物a1中加入1,4-丁二醇、二羥甲基丁酸、丁酮、二月桂酸正丁基錫，于80℃反應(yīng)4h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a2；

c)向步驟b)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a2中加入丙酮和乙二胺基磺酸鈉，于60℃反應(yīng)0.5h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a3；

d)向步驟c)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a3中加入丙酮，高速剪切下加入氫氧化鈉，攪拌1min后加入水高速分散乳化5min后，然后在真空下脫除溶劑，即得耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑；

二聚酸聚酯二元醇、大分子多元醇ii、4,4'-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、1,4-丁二醇、二羥甲基丁酸、二月桂酸正丁基錫、乙二胺基磺酸鈉、氫氧化鈉與水的質(zhì)量比為12：35：20：4：4：0.25：2：4：100。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，步驟b)中丁酮、步驟c)中丙酮、步驟d)中丙酮與二異氰酸酯的質(zhì)量比為3：1.2：2.8：1。

實(shí)施例3

a)將相對分子量為2000苯酐聚酯二元醇，相對分子量為8000的大分子多元醇ii和1,6-六亞甲基二異氰酸酯于100℃反應(yīng)3h，得到聚氨酯預(yù)聚物a1；大分子多元醇ii為聚乙二醇開環(huán)聚合d,l-丙交酯得到的聚酯二元醇，其中聚乙二醇的相對分子量為800；

b)向步驟a)得到的聚氨酯預(yù)聚物a1中加入3-甲基-1,5-戊二醇、二羥甲基丙酸、丙酮、異辛酸鉍、二甲基鋅，于70℃反應(yīng)5h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a2；

c)向步驟b)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a2中加入丁酮和乙二胺基磺酸鈉，于60℃反應(yīng)1h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a3；

d)向步驟c)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a3中加入丁酮，高速剪切下加入氫氧化鉀，攪拌3min后加入水高速分散乳化10min后，然后在真空下脫除溶劑，即得耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑；

苯酐聚酯二元醇、大分子多元醇ii、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇、二羥甲基丙酸、異辛酸鉍、二甲基鋅、乙二胺基磺酸鈉、氫氧化鉀與水的質(zhì)量比為14：20：25：5：6：0.1：0.1：3.5：5：90。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，步驟b)中丙酮、步驟c)中丁酮、步驟d)中丁酮與二異氰酸酯的質(zhì)量比為2.5：1：1：1。

實(shí)施例4

a)將相對分子量為2000二聚酸聚酯二元醇，相對分子量為5000的大分子多元醇ii和異佛爾酮二異氰酸酯于90℃反應(yīng)3h，得到聚氨酯預(yù)聚物a1；大分子多元醇ii為聚乙二醇開環(huán)聚合d,l-丙交酯得到的聚酯二元醇，其中聚乙二醇的相對分子量為1000；

b)向步驟a)得到的聚氨酯預(yù)聚物a1中加入聚乙二醇200、二羥甲基丁酸、丁酮、二乙基鋅，于80℃反應(yīng)6h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a2；

c)向步驟b)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a2中加入丁酮和乙二胺基磺酸鈉，于50℃反應(yīng)0.8h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a3；

d)向步驟c)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a3中加入丁酮，高速剪切下加入三乙胺，攪拌4min后加入水高速分散乳化5min后，然后在真空下脫除溶劑，即得耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑；

二聚酸聚酯二元醇、大分子多元醇ii、異佛爾酮二異氰酸酯、聚乙二醇200、二羥甲基丁酸、二乙基鋅、乙二胺基磺酸鈉、三乙胺與水的質(zhì)量比為16：20：27：8：7：0.15：4：2：85。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，步驟b)中丁酮、步驟c)中丁酮、步驟d)中丁酮與二異氰酸酯的質(zhì)量比為2.3：0.9：1.5：1。

實(shí)施例5

a)將相對分子量為2000二聚酸聚酯二元醇，相對分子量為4000的大分子多元醇ii和甲苯二異氰酸酯于100℃反應(yīng)3h，得到聚氨酯預(yù)聚物a1；大分子多元醇ii為聚乙二醇開環(huán)聚合d,l-丙交酯得到的聚酯二元醇，其中聚乙二醇的相對分子量為1000；

b)向步驟a)得到的聚氨酯預(yù)聚物a1中加入聚乙二醇200、二羥甲基丙酸、丙酮、新癸酸鉍，于70℃反應(yīng)6h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a2；

c)向步驟b)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a2中加入丙酮和乙二胺基磺酸鈉，于50℃反應(yīng)0.8h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a3；

d)向步驟c)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a3中加入丙酮，高速剪切下加入三乙胺，攪拌3min后加入水高速分散乳化8min后，然后在真空下脫除溶劑，即得耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑；

二聚酸聚酯二元醇、大分子多元醇ii、甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇200、二羥甲基丙酸、新癸酸鉍、乙二胺基磺酸鈉、三乙胺與水的質(zhì)量比為20：10：30：10：8：0.1：5：0.8：95。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，步驟b)中丙酮、步驟c)中丙酮、步驟d)中丙酮與二異氰酸酯的質(zhì)量比為2.7：1.1：2：1。

實(shí)施例6

a)將相對分子量為2000的苯酐聚酯二元醇，相對分子量為4000的二聚酸聚酯二元醇，相對分子量為3000的大分子多元醇ii和4，4`-二苯基甲烷二異氰酸酯于90℃反應(yīng)4h，得到聚氨酯預(yù)聚物a1；大分子多元醇ii為聚乙二醇開環(huán)聚合d,l-丙交酯得到的聚酯二元醇，其中聚乙二醇的相對分子量為800；

b)向步驟a)得到的聚氨酯預(yù)聚物a1中加入聚乙二醇200、二羥甲基丙酸、丙酮、月桂芁酸鉍，于80℃反應(yīng)6h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a2；

c)向步驟b)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a2中加入丙酮和乙二胺基磺酸鈉，于60℃反應(yīng)1h，得到水性聚氨酯預(yù)聚體a3；

d)向步驟c)得到的水性聚氨酯預(yù)聚體a3中加入丙酮，高速剪切下加入三乙胺，攪拌5min后加入水高速分散乳化7min后，然后在真空下脫除溶劑，即得耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑；

苯酐聚酯二元醇、二聚酸聚酯二元醇、大分子多元醇ii、4,4`-二苯基甲烷二異氰酸酯、聚乙二醇200、二羥甲基丙酸、月桂芁酸鉍、乙二胺基磺酸鈉、三乙胺與水的質(zhì)量比為7.5：7.5：25：22.5：6：5：0.2：3：2.9：90。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，步驟b)中丙酮、步驟c)中丙酮、步驟d)中丙酮與二異氰酸酯的質(zhì)量比為2.5：1：1.7：1。

將實(shí)施例1～6制得的耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑整理到棉、滌綸和錦綸織物上，按照《gb/t4744-1997紡織織物抗?jié)B水性測定靜水壓試驗(yàn)》和《gb/t12704,2-2009紡織品織物透濕性試驗(yàn)方法第2部分：蒸發(fā)法》測試其耐靜水壓和防水透濕性，結(jié)果見表1。

表1實(shí)施例1～6的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

以上對本發(fā)明提供的一種耐水壓防水聚氨酯織物涂飾劑及其制備方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。