一种聚氨酯防水透湿整理剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯防水透湿整理剂，其特征在于由以下组分制备：改性蓖麻油、聚乙二醇、低聚物聚醚或聚酯二元醇、二异氰酸酯、小分子二元醇；所述改性蓖麻油通过马来酸酐对蓖麻油进行酯化制备而成；所述聚乙二醇的分子量为400～2500；所述低聚物聚醚或聚酯二元醇的分子量为500～3000。本发明专利技术提供的一种新型聚氨酯防水透湿整理剂，该整理剂采用一部分改性天然原料作为原材料，既能节约成本，又提高了产品的生物降解性、透湿性、吸水率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种聚氨酯防水透湿整理剂，其特征在于由以下组分制备：改性蓖麻油、聚乙二醇、低聚物聚醚或聚酯二元醇、二异氰酸酯、小分子二元醇；所述改性蓖麻油通过马来酸酐对蓖麻油进行酯化制备而成；所述聚乙二醇的分子量为400～2500；所述低聚物聚醚或聚酯二元醇的分子量为500～3000。本专利技术提供的一种新型聚氨酯防水透湿整理剂，该整理剂采用一部分改性天然原料作为原材料，既能节约成本，又提高了产品的生物降解性、透湿性、吸水率。【专利说明】
本专利技术涉及一种织物整理剂及其制备方法，特别是涉及一种新型聚氨酯防水透湿整理剂及其制备方法。
技术介绍
防水透湿织物是指，织物在一定的水压下不被水润湿并渗透，但人体散发的汗液蒸汽却能通过织物扩散或传递到外界，而不在体表和织物之间积聚冷凝。它是世界纺织业向高档次发展的集防水、透湿、防风和保暖性能于一身的独具特色的功能纺织品。防水透湿织物主要有两种类型，一是涂层和层压织物，二是高密度织物，其中涂层和层压织物由于可以达到很高的防水透湿性能，又可按需提供不同档次、不同要求的产品而占据市场主导地位。目前致密亲水膜防水透湿织物(即织物上涂覆一层致密薄膜)是近年来研究的热点。它是利用高聚物膜的亲水成分提供足够的亲水性基团作为水蒸汽分子的传递介质，水分子由于氢键和其它分子间力的作用，在一定温度和湿度梯度下，于高湿度一侧吸附水分子，通过高分子链上的亲水性基团传递到低湿度一侧解吸，形成“吸附-扩散-解吸”过程，达到透水汽的目的。最早的防水透湿织物是20世纪40年代初由英国锡莱(Shirley)研究所设计的文泰尔(Ventile)防雨布，随后又开发了利用聚氯乙烯、聚氨酯等涂层剂来制备这类织物，虽然具有一定的防水效果，但不透湿，服用者会产生不舒适甚至低温寒冷的感觉。后来开发的聚丙烯酸酯、亲水性聚氨酯涂层，虽然提高了织物的透湿性，但涂层吸水后，机械强度下降，防水性和黏附牢度变差。直至1962年拜耳公司专利技术了具有水汽渗透性能的亲水性聚氨酯。1976年美国成功的利用聚四氟乙烯薄膜与织物进行层压复合制得了第一代商品名为Gore-tex的防水透湿层压织物，它虽具有优越的防水透湿性能，但会随着服用时间的增长效果变差，甚至会出现面料渗水现象。Gore-tex层压织物的研制成功，触发了对聚合物涂层的研究和开发，使这类材料成为制备致密亲水膜防水透湿织物新的研究动向。逐渐出现了荷兰Akzo Nobel公司的Sympatex层压织物、Stahi (ICI)/NL公司的Permutexhe和Porvail/GB公司的Porelle多功能`防水透湿织物等。这些防水透湿织物具有良好的防水性和防风性，但织物悬垂性和柔软性差，透湿性相对较低，附着牢度较差，另外缺乏对温度的敏感性，透水汽性不会随着外界温度变化而变化，穿着舒适性方面存在缺陷。形状记忆聚氨酯自1988年由Mitsubishi发现后，由于其特殊的性能被广泛开发。目前利用形状记忆聚氨酯制备的高透湿汽膜，是将其玻璃化转变温度设置在人体温度附近，在较高温度下由于软链段剧烈布朗运动，使材料的自由体积增大，膜具有良好的水蒸汽透过率，较低温度下分子链间作用紧密，膜可防止水分子透过，而具有防水性能。根据这一点即可通过向涤纶、尼龙、棉或丝绸织物上涂饰形状记忆聚氨酯来开发可允许水蒸汽透过而具有抗水性能的“智能型”防水透湿织物。1992年Horii等人在日本申请专利，声明专利技术了一种聚氨酯高聚物，具有O~60°C的玻璃化转变温度，制成薄膜用于纺织品，可在玻璃化转变温度段通过调节透湿量来控制身体汗液向外界的蒸发量，这是至今所发现的有关智能热敏聚氨酯的第一个公开报道。1993年，三菱重工(MHI)的Hayashi在Journal of Coated Fabrics上发表文章介绍了一些高透湿聚氨酯材料的微观结构，并测试了材料的透湿性能，发现在10~40°C的温度范围内，该材料的透湿量随温度增加了近3倍。1998年，MHI在美国纽约成立了 Diaplex公司，并对外宣称开发了用作室外服装的智能织物，该织物复合了一层极薄的无孔聚氨酯薄膜，利用此膜透湿量与温度之间的独特关系，实现了智能型防水透湿织物的商业化。但是2002年8月，香港理工大学纺织与制衣学系胡金莲博士研究小组通过对Diaplex织物透湿性能研究发现，该织物的透湿性能在其Tg (即玻璃化转变温度)范围内并没有发生特殊变化。紧接着，2002年10月，美国Gibson博士在美国纤维学会上也报道了相同的结论，测试结果他认为，包括Diaplex织物、Gore-tex织物在内的多种织物的透湿量均未随温度发生特殊的转变。此外，Diaplex虽然已经商品化，但仅用于高档运动服装，价格昂贵，不能被普通大众接受，而且耐用性不好。2002年，香港理工大学首次合成了用于纺织品服装领域的半结晶温度感应型智能聚氨酯材料，其透湿性在设计温度段随温度的变化发生了明显变化，目前对该材料的改进及其他相关的应用研究工作一直在进行中。中国大陆对于智能型聚氨酯防水透湿材料的研究开始较晚，武汉科技学院的权衡博士在2005制备出了临界相变温度在18.97~23.24°C，比较适合人体对涂层织物智能化透湿要求的聚氨酯，并将其用于织物整理，发现织物的透湿量随环境温度的升高由不足500g/m2.24hr (10°C)增加到2500g/m2.24hr以上(30°C)，在不到20°C的温变间隔内，涂层织物的透湿率提高5~6倍、透湿性提高1.5~2.0倍。四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室范浩军博士研究小组2005年2月合成了相转变温度在25~50°C的嵌段聚氨酯，其涂膜的吸水率和透湿率在相转变前后显著提高，而有关此类材料的改进和深入研究也在进一步进行中。
技术实现思路
针对现有的整理剂透湿性需要改进的问题，本专利技术提供了一种新型聚氨酯防水透湿整理剂及其制备方法，该 整理剂采用一部分改性天然原料作为原材料，既能节约成本，又提高了产品的生物降解性。本专利技术的一种聚氨酯防水透湿整理剂，其特征在于由以下组分制备:改性蓖麻油、聚乙二醇、低聚物聚醚或聚酯二元醇、二异氰酸酯、小分子二元醇；所述改性蓖麻油通过马来酸酐对蓖麻油进行酯化制备而成；所述聚乙二醇的分子量为400~2500，优选800~2000 ；所述低聚物聚醚或聚酯二元醇的分子量为500~3000，优选1000~2500。所用的改性蓖麻油羟基官能度为2.0土。所述二异氰酸酯选自4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的至少一种；所述聚醚或聚酯二元醇，其选自聚丙二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇中的至少一种；所述小分子二元醇为乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇中的至少一种。所述改性蓖麻油、聚乙二醇、低聚物二元醇中的羟基总和同二异氰酸酯中的异氰酸酯基摩尔比为1: (1.1~5)，优选1: (1.1~3)。所述二异氰酸酯中异氰酸酯基同改性蓖麻油、聚乙二醇、低聚物二元醇、小分子二元醇中羟基总和摩尔比为1: (I~1.2)，优选1: (I~1.1)。所述改性蓖麻油同聚乙二醇和低聚物二元醇摩尔数和的摩尔比是1: (0.5~5)，优选；1: (I~3)。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯防水透湿整理剂，其特征在于由以下组分制备：改性蓖麻油、聚乙二醇、低聚物聚醚或聚酯二元醇、二异氰酸酯、小分子二元醇；所述改性蓖麻油通过马来酸酐对蓖麻油进行酯化制备而成；所述聚乙二醇的分子量为400～2500；所述低聚物聚醚或聚酯二元醇的分子量为500～3000。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍利红，田宇，马海腾，
申请(专利权)人：北京服装学院，
类型：发明
国别省市：