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新型水性涂层剂成膜机理及应用工艺技术

来源:印染在线 发布时间:2015年01月16日

 

1引言

随着西欧发达国家环保新法规的颁布实施,溶剂型涂层纺织品出口受阻。水溶性涂层纺织品符合健康和环保的要求,而且在制造过程中污染少,在生产应用中安全可靠,避免了溶剂型涂层剂易燃易爆的缺点。近几年来,水性涂层剂越来越受到涂层行业的重视.其在生产中的应用总量已超过溶剂型涂层胶。

水性涂层剂以水为分散介质,乳液聚合时,添加一定量的乳化剂,以保证乳液的稳定。但乳化剂的存在影响成膜性能,降低皮膜与纤维之间的粘结强度。由于水的挥发温度比溶剂型涂层胶中的溶剂挥发温度高得多,在涂层后的烘燥过程中,水分子的逸出几乎与高分子成膜同时发生,破坏了膜的致密性,导致皮膜耐水压下降,手感涩滞。

针对水溶性涂层胶的缺点,辽宁纺织化学研究所与韩国协迸化学共同合作,研制生产了新型水性涂层剂PH—400BCHU—200,并通过本溪印染丝绸厂反复应用实验,摸索出了最佳工艺。利用浮刀式涂层机先后开发了九大类各具特色的产品,共生产350余万米涂层产品,销往美国、德国、酉班牙、芬兰、俄罗斯等国家,获得了较好的经济效益。

2水性涂层剂的成膜机理

2.1技术指标(见表1

1

2.2成膜机理

水性涂层剂的成膜过程和溶剂型的涂层剂不同,而膜的力学性能和成膜过程有较密切的关系。将涂层剂涂在底布上,通过水分蒸发,分散的粒于相互靠近、聚集、熔融或粘结成连续的聚合物膜,分子链在膜中伸展,栩互缠结,在成膜的同时与交联剂形成三维空问的网状结构。涂层剂分子中活性基团又与纤维分子中的羟基、羧基、氨基、酰胺基等活性基团反应,以化学键的形式结合起来,这样就明显地加强了高分子链之间与纤维之间的结合力,增强了涂层成膜的强度及粘结牢度。

乳液粒径的大小也影响徐层膜的性质。乳液粒径越大,最低成膜温度越高。据报道,平均粒径增大一倍,最低成膜温度增高2.8℃。粒径越大,膜的致密性与光洁性也越差。为此,我们采用微乳液合成技术,使涂层剂乳液平均粒径在

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50nrn以下,可在室温条件下形成光洁滑爽的皮膜.

水性涂层剂PH400BC,选择甲基丙烯酸酯作为主要自乳化单体,可完全避免由于表面活性剂的存在而引起涂层织物表面的涩滞感;而在聚合中引入有机硅改性剂及可交联活性基团,又使涂层具有了滑爽、柔软、防水性和自交联的特性。另外,控制官能团的分布,制成核壳结构的粒子,使乳液粒子的外层和内层分别由硬和软的聚合物构成,使涂层软而不粘。

水溶性聚氨酯涂层胶HU—200选择脂肪族异氰酸酯及酯类自乳化体系。由于脂肪族二异氰酸酯上没有苯核.氢原子的活性降低,光氧化反应慢,可使涂膜亮丽、不变黄;同时采用互相贯穿的聚氨酯聚合网络(IPN),聚氨酯与组成它的各种聚合物互相贯穿缠绕,并各自进行交联而形成的互锁网联接在一起。此外,在聚氨酯分子中引入三官能团单体和适量交联剂,提高了交联密度,增加了涂层薄膜的耐水性和耐溶剂性;适量引入有机硅改性剂,既可提高涂层膜的滑爽感、光泽度及弹性,防止涂层后的发粘现象,又不致造成涂层产品布面的打滑。

3生产实践

3.1制浆方法

HU—200可直接用于涂层。

PH—400BC制备涂层胶TA的方法如下:

3kgFS-6040kg水使之增稠,加入F-1柔软剂13kgMR-80硬挺剂13kg,制成所需柔软度或硬挺度的稠状糊,然后加入4050kg

PH400BC,搅匀即成TA涂层胶。

3.2生产设备

浮刀式涂层机

3.3涂层工艺流程

染色织物进布浮刀刮涂热风烘干(150160℃出布检验包装

3.4产品品种及加工工艺(见表2

 

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