织物涂层剂4-29

资料来源：水乳型聚氨酯织物涂层剂的生产和应用，于克乾 刘英俊 王仁田 杨东辉 陈建和

摘自：印染助剂/1997（5）；23-26

烟台市化工研究所，开发了多种牌号的水乳型PU织物后整理剂，并与招远市三联化工厂合作，建起了800吨／年的水乳型PU织物后整理剂生产线。产品成功地应用于纺织品的浸轧和涂层后整理。

1 水乳型PU涂层剂

1．1 性能特点及主要原料

我们生产的水乳型PU涂层剂是含羧基亲水基团的阴离子自乳化型PU乳液。为了提高材料的成膜强度，高分子的结构设计中引入了部分含三官能团的原料，从而使合成的线性PU分子长链相互之间又交联结成网状的空间结构。所用主要原料有甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚酯、聚醚型多元醇树脂、多元醇扩链剂、交联剂、多羟基羧酸及溶剂丙酮等。

1．2 生产过程

在反应釜中加入一定量的丙酮和计量的多元醇树脂、甲苯二异氰酸酯，将反应釜升至一定温度，使二异氰酸酯和多元醇树脂之间发生聚合反应生成含有端-NCO基团的预聚体。预聚反应达到一定程度后，再向反应釜中加入计量的扩链剂和交联剂，继续保温反应，使预聚物的分子不断加长，并形成一定量的链间交联，生成网状结构，然后加入计量的多羟基羧酸，在PU的高分子长链中引入含有羧基的侧链，再加入中和剂，使羧基被中和成盐，具有亲水性，然后在搅拌下加入水进行分散乳化成为水乳液，最后脱除丙酮，即得到PU乳液涂层剂。

系列产品的主要技术指标为：

外 观：白色或近乎半透明乳液

固含重(％) 30± l

PH值： 7±1

贮存期（月） ≥12

2 水乳型PU涂层剂的应用

水乳型PU本身含有亲水基团，膜的亲水性和透汽性较溶剂型更好。水乳型PU涂层织物的服饰效果更为舒适、丰满；但水乳型PU涂层剂与织物纤维的结合牢度远不如溶剂型PU涂层剂好。反映在应用指标方面一是耐洗牢度差，二是涂层的耐水压低，这一缺点影响水乳型PU涂层剂的推广应用。

通过使用外交联剂(又称后交联剂)的方法，可以提高耐洗性，明显改进涂层产品的使用性能。

外交联剂在同等条件下在尼龙绸上做对比，未加交联剂的涂层焙烘后用指甲揉刮，部分涂层膜可以刮去；用交联剂者用指甲很难从基布上刮掉膜层。在耐水洗牢度方面，未加交联剂者用水浸泡1-2h，涂层会泛白，用手挫揉，部分涂层有脱落；若加了交联剂，在自来水中浸泡24h涂层也无泛白现象，挫揉时涂层也不会脱落。在耐甲苯的试验中，若不加交联剂的涂层，浸入甲苯后涂层会溶胀脱落；而用交联剂者用甲苯就不易除去涂层。在耐静水压的指标定量比较中，在尼龙绸上涂敷，在干增重6—7g／m²的涂布量下，使用交联剂耐水压达11760Pa以上；而未使用交联剂者耐水压至多3920Pa。同样在牛津布上做涂层用交联剂在干增重13-15g／m²的施胶量下耐静水压就可达l1760Pa以上；而不用交联剂，即使施胶干增重20g／m²以上，耐水压最多也只能达6860Pa。

这些产品的基本生产过程如下：

2．1 主要原材料

水乳型PU涂层剂、增稠剂、交联剂；对某些特种功能涂层则应添加相应的材料，如阻燃剂、分散剂、金属颜料等。

2．2 涂布操作

2．2．1 调浆

根据涂层织物的种类及性能要求，选择相应牌号的PU乳液，在搅拌下加入计量的交联剂和增稠剂，再加入适量氨水使乳液增稠成为膏状即可用于涂布。

2．2．2 涂布与烘干

将调好的浆料加入到料槽中，按涂布量要求调节刮刀高度，控制一定的烘燥温度，调节车速，即可进行涂布。

首先在移动的基布上刮涂一层料膏，然后进入烘道烘干。在一定的温度(100-150℃)下涂层浆料中的水份逐渐蒸发。随着水份的逐渐蒸除，乳液中的分散相粒子(PU及添加料)互相之间的距离越来越近，最后粒子之间彼此接触并融合成为一体，在织物表面结成一稳定的薄膜层并与基布融合胶结在一起构成新的涂层织物。为了防止干燥过程中水份汽化过快，水蒸汽来不及逃逸而在膜层内部集聚结成微小气泡，烘干前期，烘道温度不可过高，一般控制在115-125℃之间为宜。

2．2．3 成品检验

经干燥焙烘后，涂层织物的加工过程即完成，但涂层薄膜在短短几分钟的烘干中只是水份被分离除去，高分子PU、添加料、交联剂微粒之间及其与织物之间仅仅是初步融合，随之将发生化学交联及氢键缔合等一系列的化学和物理变化过程。经过这一过程，涂层的内部结构及其与织物之间的结合逐步均化、稳定，涂层产品的最终性能也逐步显现出来。这些变化过程有的进行得相当缓慢，有些需几天甚至几十天才能达到平衡。在生产中刚刚出烘道的涂层织物往往手感偏硬，有时涂层稍粘，但经过存放一段时间(24h后)，会逐渐回软变得丰满，粘性也逐渐消除。所以产品的验收和性能测试一般要在焙烘后24h再进行。