涤纶-TPU涂层织物界面性能研究进展
涤纶表面改性研究的进展
收稿日期:2007205225。
作者简介:张翠玲(19822),女,山东淄博人,在读研究生,从事生物相容材料研究开发工作。
涤纶表面改性研究的进展张翠玲1,赵国樑2,宋立丹1,王甜甜1(1.北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029,2.北京服装学院北京市服装材料研究开发与评价重点实验室,北京 100029)摘要:介绍了近年来国内外涤纶表面改性的原理、方法、应用以及各种常用表征方法。
对等离子体处理方法的3个方面的应用做了详细阐述;介绍了紫外光接枝方法的原理、应用,以及近年来对该方法的改进;阐述了碱处理的原理、应用及近年来的发展趋势。
关键词:涤纶;表面改性;方法和原理中图分类号:T Q342121 文献标识码:A 文章编号:100828261(2007)0620005203 涤纶是产量最大的合成纤维,具有许多优良性能,如:断裂强度和弹性模量高,回弹性适中,热定形性好,耐热和耐光性好,抗有机溶剂、氧化剂以及耐腐蚀性好,对弱酸、碱等稳定[1],等等。
由于以上种种优点,在纺织及其他工、农业领域具有广泛的应用。
但是,聚酯分子结构对称,结晶度较高,结构中又没有高极性基团,因此亲水性较差[2],这就在很大程度上限制了它的舒适性、可染性等。
另外,由于涤纶对人体安全、无毒、低的吸水性,对人体的体液具有高抗渗透性[3],近年来,作为生物医学材料的研究也越来越多。
但是,很多文献报道:涤纶的低亲水性结构使其血液相容性很差,这也是生物材料领域亟需解决的一个问题。
为了使涤纶的应用更广泛,扬长避短,近年来人们开始研究涤纶的表面改性方法。
表面改性是指在不改变材料及其制品本体性能的前提下,赋予其表面新的性能,如亲水性、抗静电性、染色性、耐老化性、生物相容性等[4]。
目前,对涤纶的表面主要有低温等离子体处理法、紫外光引发接枝法、湿法化学法、离子束照射法[5]、光化学法[6]等改性方法。
1 等离子体处理 等离子体表面改性是通过等离子体处理以及在材料表面等离子体接枝来改变材料表面结构的一种表面改性方法[7]。
聚氨酯发泡涂层织物的制备及其隔音性能
第31卷㊀第3期2023年5月现代纺织技术Advanced Textile TechnologyVol.31,No.3May.2023DOI :10.19398∕j.att.202210020聚氨酯发泡涂层织物的制备及其隔音性能宋瑶瑶1,李㊀栋1,徐田文1,王成龙2,郑今欢2,叶㊀挺1(1.浙江亦阳新材料有限公司,浙江海宁㊀314400;2.浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院),杭州㊀310018)㊀㊀摘㊀要:为了开发出一款具有隔音降噪多功能的墙布面料,采用浸轧工艺对经编涤纶织物进行防水整理,使其获得一定疏水性;通过聚氨酯(PU)发泡涂层对防水基布进行功能性整理㊂探究了不同制备工艺参数对涂层织物的涂层剥离牢度以及隔音性能的影响,也分析了PU 发泡涂层织物作为墙布面料的应用优势㊂结果表明:当涂层浆料配方PU 用量为100g,云母粉为30g,热膨胀微球为2g 时,采用焙烘温度为170ħ,焙烘时间为60s,刀距为0.58mm,制备得到的PU 发泡涂层织物的涂层剥离牢度为17N,平均隔音量可达26dB,涂层剥离牢度及隔音性能达到综合最佳,该类防水隔音降噪多功能涂层织物在墙布市场具有广阔的应用前景㊂关键词:聚氨酯;发泡涂层;墙布;隔音性能;剥离牢度中图分类号:TB34㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1009-265X(2023)03-0194-09收稿日期:20221012㊀网络出版日期:20221215基金项目:海宁市科技项目(2020016)作者简介:宋瑶瑶(1993 ),女,安徽池州人,硕士研究生,主要从事水性纺织涂层方面的研究㊂通信作者:叶挺,E-mail:yeting@㊀㊀随着社会的经济发展,人们对生活质量的要求越来越高,环保㊁健康的生活理念日渐深入人心㊂在家居软装行业,消费者追求的不仅仅是视觉上的美感,也关注居住环境的绿色健康[1]㊂墙面装饰作为家居软装行业的一个重要领域,其不仅可以提升居住环境视觉美感,而且功能性的加入可以进一步提升居住环境的绿色健康㊂与传统的墙纸相比,墙布可实现无缝拼接提升墙面整体性和美观度,同时,在生产过程中,通过染整加工手段可以赋予其不同的功能㊂因此,墙布逐渐受到了消费者的关注[2]㊂目前,国内市场上的墙布基本为无缝墙布,即一面墙一块布, 墙布代替墙纸,仿佛真正给墙穿上一件衣服 [3]㊂另外,墙布市场中,墙布的花纹设计多种多样,但是功能性墙布比较单一,大部分墙布仅通过三防整理赋予其一定的基础功能;另一方面,为了进一步增加墙布与墙的贴合牢度,通常会复合一层无纺布,无纺布粗糙的表面与墙体贴合更加紧密,贴墙牢度更高,但复合无纺布使其墙布制备工艺更加繁琐㊂整体而言,墙布市场中墙布用面料功能相对单一,且制备工艺较为繁琐,因此很有必要开发出一种多功能易贴效果的墙布㊂纺织材料的多功能性一般通过涂层整理实现㊂其中,聚氨酯(PU)涂层具有抗张强度高㊁弹性好和两亲性等优点,是一种高品质的涂层材料[4-5]㊂PU 涂层一般可分为溶剂型和水性型,其中,溶剂型PU 已广泛应用于各行业领域,但由于溶剂具有易挥发㊁易燃㊁易爆等问题,且在生产过程和使用过程中会对环境造成一定的污染性,也会危害到人们的身体健康[6]㊂因此,科研工作者们对水性PU 领域的研究与应用投入越来越多㊂另一方面,涂层加工是纺织品后整理技术的一种,即在织物表面均匀涂覆一层能形成薄膜的高分子化合物,以达到改变织物的性能和风格㊁提高纺织品附加值的目的[7]㊂其中,泡沫涂层作为涂层工艺的一种,其使用物理发泡技术,在涂层织物中应用也比较广泛[8]㊂比如,软质泡沫体用作车辆㊁居室㊁服装的衬垫,硬质泡沫体用作隔热㊁吸音㊁包装㊁绝缘以及低发泡合成木材等,所以对织物进行发泡涂层整理使其获得较为松软的结构,提高其隔音性能具有一定可行性㊂在涂层整理过程中,引入功能性粒子是赋予涂层材料性能的主要方法之一㊂热膨胀微球(TEMS)作为一种功能性粒子,具有以热塑性树脂为外壳㊁且在其内部封入有发泡剂的结构,一般被称作热膨胀性微囊,热膨胀微球的引入可以使得织物的涂层更加松软㊂其中,膨胀原理是当微球受热,达到构成壳体的热可塑性高分子材料的玻璃化温度,壳体就会软化,具有了可塑性㊂TEMS的结构和高温受热膨胀原理如图1所示,由于微球内的低沸点芯材受热产生压强,从而引起微球外壳的膨胀[9]㊂图1㊀热膨胀微球膨胀原理示意Fig.1㊀Schematic diagram of the expansion principle of thermal expansion microspheres㊀㊀本文将通过发泡涂层工艺对经编涤纶织物进行功能性整理,探究不同工艺参数(刀距㊁填料种类㊁是否加入热膨胀微球)对涂层织物表面风格及隔音性能的影响,并制备出具有隔音降噪等多功能性面料应用于墙布领域中㊂1㊀实㊀验1.1㊀试剂与仪器实验材料:187g∕m2经编涤纶面料(浙江亦阳新材料有限公司),水性聚氨酯乳液(工业级,万华化学集团股份有限公司),稳泡剂(工业级,浙江传化化学集团有限公司),发泡剂(工业级,浙江传化化学集团有限公司),热膨胀微球(工业级,浙江舜泰橡塑科技有限公司),碳六含氟防水剂TF-5501(工业级,浙江传化化学集团有限公司)㊂实验仪器:DHG-9140A电热鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司),Y(B)813织物沾水度仪(温州市大荣纺织仪器有限公司),P-AI立式小轧车(杭州三锦仪器设备有限公司),WDW-10C织物强力机(上海华龙测试仪器有限公司),R-3定型烘干机(宁波纺织仪器厂),SL200A光学法接触角仪(上海梭伦信息科技有限公司)㊂1.2㊀实验方法1.2.1㊀经编涤纶织物的防水整理基布选择:187g∕m2经编涤纶织物为基布,对其进行防水整理㊂防水助剂一浸一轧整理:防水整理液配方为碳六含氟防水剂TF-5501,质量分数为5%,采用一浸一轧整理工艺,浸轧带液率70%,对经编涤纶织物㊃591㊃第3期宋瑶瑶等:聚氨酯发泡涂层织物的制备及其隔音性能进行浸轧处理㊂焙烘:焙烘温度170ħ,焙烘时间120s,获得具有疏水性表面的经编涤纶织物,备用㊂1.2.2㊀PU发泡涂层织物的制备工艺流程PU发泡涂层织物制备的工艺流程如图2所示㊂图2㊀PU发泡涂层织物制备的工艺流程Fig.2㊀Preparation process of PU foamed coated fabric 1.2.3㊀PU发泡涂层浆料的制备分别称取水性PU乳液100g㊁稳泡剂8g㊁交联剂1g㊁热膨胀微球2g㊁炭黑色浆0.2g㊁填料(云母粉㊁铝粉㊁高岭土)30g,将其混合搅拌均匀,制备得到灰色浆料后,控制黏度在5000~6000mPa㊃s,投入发泡机中进行发泡,发泡机参数设定为泡沫密度400~600g∕L,获得PU发泡涂层浆,备用㊂1.2.4㊀PU发泡涂层织物的制备将上述步骤中发泡完成的稳定发泡涂层浆均匀刮涂在经编涤纶织物(非平整面)表面,刮涂量为160~190g∕m2,然后在90ħ下预烘60s,随后在170ħ下焙烘60s,得到不同工艺参数(刀距㊁填料种类㊁是否加入热膨胀微球)下制备的发泡涂层织物面料㊂1.3㊀测试与表征1.3.1㊀防水等级测试方法按照GB∕T4745 2012‘纺织品防水性能的检测和评价沾水法“进行测试㊂将试样安装在环形夹持器上,保持夹持器与水平成45ʎ,试样中心位置距喷嘴下方一定的距离㊂用一定量的蒸馏水或去离子水喷淋试样㊂喷淋后,通过试样外观与沾水现象描述及图片的比较,确定织物的沾水等级,并以此评价织物的防水性能[10]㊂1.3.2㊀扫描电镜表征扫描电子显微镜(SEM)用于观测织物表面形貌㊂采用德国Uitra55热场发射扫描电子显微镜观察不同工艺参数下制备的涂层织物表面形貌变化,电镜表征前对试样进行镀金处理,扫描电压为3kV㊂1.3.3㊀傅里叶变换红外光谱分析傅里叶变换红外光谱用于表征膜含有的化学基团㊂采用美国Nicolet公司的傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR,57000)对不同工艺参数下制备的涂层织物进行红外光谱分析㊂溴化钾压片法,光谱分辨率为4cm-1,扫描范围为450~4000cm-1,扫描频率为64次㊂1.3.4㊀水接触角测试用SL200A光学法接触角测试仪器测定织物与水的接触角㊂取大小适宜的织物,测量时每个水滴的体积为10μL,测量得到水滴在织物上的接触角㊂一般要求整个操作过程在1min内完成㊂每个样品取3个不同的点测量,取其平均值为织物表面的接触角[11]㊂1.3.5㊀剥离牢度测试按照FZ∕T60011 2016‘复合织物剥离强力试验方法“进行测试㊂在规定条件下,以恒定速度将试样复合部分的两层材料剥离一段长度,记录试样剥离过程中的剥离曲线,以此计算试样的剥离强力㊂1.3.6㊀隔音性能测试采用丹麦BRUEL&KJAER公司生产的型号为7758的四麦克风驻波管,对复合材料的隔音性能进行测试,测试频率为80~1600Hz,测试温度为室温,样品尺寸为直径100mm的圆㊂2㊀结果与讨论2.1㊀TEMS对PU发泡涂层织物隔音性能的影响2.1.1㊀SEM分析为了分析TEMS在PU发泡涂层中的作用,对其膨胀前后进行表面形貌分析,结果如图3所示, TEMS高温加热前的颗粒形状大小不一,体积大小相差较大,直径约在10~50μm,TEMS表面有凹槽㊂经过高温膨胀后,TEMS体积变大,这是因为当加热时,TEMS具有特殊的热塑性空心聚合物受热,使得壳内气体压力增加并且热塑性外壳软化,从而使膨胀微球体积显著增加,约为原来体积的几十倍㊂也使得经编涤纶织物在经过发泡涂层整理后具有比较松软且较厚的涂层表面,从而进一步赋予了经编涤纶织物一定的隔音性能㊂㊃691㊃现代纺织技术第31卷㊀㊀㊀㊀㊀图3㊀TEMS 膨胀前后的表面形貌Fig.3㊀Surface morphology of TEMS before and after expansion2.1.2㊀FT-IR 分析TEMS 对PU 发泡结构的影响如图4所示,对于TEMS,1124cm -1处是由于C O 的伸缩振动,1209cm-1处的吸收峰为C O C 的伸缩振动,以及2954cm -1处的吸收峰是由于甲基和次甲基的伸缩振动,这些特征峰都是聚甲基丙烯酸酯的特征峰㊂另外,在2242cm -1处的吸收峰是归因于 CN 的伸缩振动㊂由此可以判断,TEMS 的加入,并没有产生新的化学键,未破坏PU 发泡涂层体系,这也是物理发泡的特征所在㊂TEMS 的加入未使得PU 发泡涂层发生化学变化,破坏分子结构㊂且在经过高温烘燥工艺发生膨胀后,赋予涂层一种松软粗糙的表面风格,不仅可以提高该涂层织物的隔音性能,粗糙的表面风格也适用于墙布面料,使用过程中可以增加与墙体之间粘贴㊂图4㊀不同涂层织物的红外分析Fig.4㊀Infrared analysis of different coated fabrics2.2㊀刀距对PU 发泡涂层织物隔音性能的影响利用控制变量法,填料选用云母粉㊁加入TEMS,设置不同刀距(涂层厚度)制备PU 发泡涂层织物进行测试分析对比㊂2.2.1㊀SEM 分析为了探究不同刀距对PU 发泡涂层织物的性能影响,分别以刀距0.48㊁0.58㊁0.78mm 进行制样对比㊂其表面形貌如图5所示,当刀距为0.48mm 时,PU 涂层织物表面的TEMS 出现破裂,这是因为刀距越小,涂层厚度越薄,使得TEMS 较多地暴露在表面,所以在高温烘燥的过程中,容易过度膨胀导致破裂㊂刀距增大至0.58mm 时,涂层表面的TEMS 状态比较好,膨胀体积较为接近㊂当刀距进一步增大至0.78mm 时,TEMS 的膨胀体积差异较大,这是因为刀距越大,发泡涂层越厚,TEMS 较多地分布在涂层内部,所以在烘燥过程中,容易受热不均匀,导致TEMS 的体积大小不一㊂进一步对不同刀距下的PU 发泡涂层织物的截面形貌进行分析,结果如图6所示㊂从图6中可以看出,刀距越大,发泡涂层厚度越厚㊂此外,从PU 发泡涂层织物的截面形貌也能表明,刀距为0.48mm 时,TEMS 更多的是暴露在涂层表面,且较多的处于过膨胀状态;刀距增大到0.58mm 时,TEMS 有的分布在涂层表面,有的分布在发泡涂层孔洞中,其大小比较均一,使得发泡涂层织物结构更加松软空隙多;当刀距增至0.78mm 时,TEMS 体积较小地分布在发泡涂层的孔洞中,使得发泡涂层的空隙变小,所以发泡涂层工艺中,最佳刀距为0.58mm㊂㊃791㊃第3期宋瑶瑶等:聚氨酯发泡涂层织物的制备及其隔音性能图5㊀不同刀距涂层织物的表面形貌Fig.5㊀Surface morphology of coated fabrics with different knifedistances图6㊀不同刀距涂层织物的截面形貌Fig.6㊀Section shapes of coated fabrics with different knife distances2.2.2㊀FT-IR 分析本实验采用的PU 主要是异氰酸酯类,不同刀距下PU 发泡涂层织物的红外测试图谱如图7所示㊂图7中在2242cm -1处的吸收峰归因于 CN 的伸缩振动,而在1078cm -1和1024cm -1的吸收峰主要归因于Si O Si 的伸缩振动,这是由于填料云母粉的存在表现出的特征峰㊂2.2.3㊀剥离牢度分析为了探究涂层工艺中不同刀距对PU 发泡涂层织物涂层剥离牢度的影响,对其不同刀距下制备所得的发泡涂层织物进行剥离牢度测试,测试结果如图8所示㊂从图8中可以发现,随着刀距的增大,涂层剥离牢度大小逐渐降低,这是因为刀距越大,发泡涂层越厚,发泡涂层与基布纤维之间的抓取力越小,另外,涂层越厚,在烘燥过程中,发泡涂层表面水分较快蒸发,但涂层中间的泡沫不易干燥,导致涂层本身容易开裂,测试时容易从中间断开,导致发泡涂层牢度下降㊂图7㊀不同刀距下涂层织物的红外测试图谱Fig.7㊀Infrared spectrum of coated fabrics withdifferent knife distances㊀图8㊀不同刀距下织物涂层剥离牢度测试Fig.8㊀Test of the peel fastness of fabric coatingunder different knife distances㊃891㊃现代纺织技术第31卷2.2.4㊀隔音性能分析为了探究不同刀距对PU 发泡涂层织物隔音性能的影响,对比了不同刀距下制备所得的PU 发泡涂层织物的隔音量大小,测试结果如图9所示㊂研究结果表明,不同刀距直接影响着发泡涂层厚度,使其隔音性能不同㊂刀距为0.48㊁0.58㊁0.78mm 下对应的的平均隔音量分别为20㊁26㊁34dB㊂其中,刀距越大,发泡涂层厚度越厚,隔音量越大,涂层织物隔音性能越好,这是因为涂层厚度越厚,阻尼填料越多,另一方面,涂层厚度越大,声音传播途径越长,产生的损耗也越大,所以隔音量越大㊂但是发泡涂层过厚,发泡涂层织物在烘燥过程中,发泡涂层表面容易产生裂缝,在实际生产过程中很难调控㊂综上所述,选择刀距为0.58mm㊂2.3㊀填料种类对PU 发泡涂层织物隔音性能的影响㊀㊀利用控制变量法,刀距0.58mm㊁加入TEMS,设置不同填料:云母粉㊁铝粉㊁高岭土条件下制备PU发泡涂层织物进行测试分析对比㊂2.3.1㊀SEM 分析图10是3种不同填料下制备所得PU 发泡涂层织物的表面形貌图,图10(a)㊁图10(b)㊁图10(c)分别是加入云母粉㊁铝粉以及高岭土作为填料时的涂层表面形貌图㊂对比可知,加入云母粉时,发泡涂层表面孔隙较多,泡孔较大,TEMS 分布在孔隙中以及孔隙表面,使得织物获得一种松软且具有较大的比表面积的涂层膜㊂这是因为云母粉具有比较特殊的层状结构,可以很好地分散在发泡涂层中㊂这也是最终得到的PU 发泡涂层织物具有较好的隔音性能的原因之一㊂图9㊀不同刀距下涂层织物平均隔音测试Fig.9㊀Average sound insulation test of coatedfabrics with different knifedistances图10㊀不同填料涂层织物的表面形貌Fig.10㊀Surface morphology of coated fabrics with different fillers2.3.2㊀FT-IR 分析为了分析不同填料对PU 发泡涂层织物结构的影响,3种不同填料下制备所得的PU 发泡涂层织物的红外分析如图11所示㊂在1078cm -1和1024cm -1的吸收峰主要归因于Si O Si 的伸缩振动,这是由于填料云母粉的存在表现出的特征峰㊂930cm -1是由于Al OH 的伸缩振动,780cm -1是由于Si O 的伸缩振动㊂另外,在2242cm -1处的吸收峰是归因于 CN 的伸缩振动㊂由此可以判断,填料的加入,并没有产生新的化学键,未破坏PU 发泡涂层体系,这也是物理发泡的特征所在㊂2.3.3㊀剥离牢度分析为了探究不同填料对PU 发泡涂层牢度的影响,对3种不同填料下制备所得的PU 发泡涂层织物进行涂层剥离牢度测试,测试数据如图12所示,结果表明:云母粉㊁铝粉㊁高岭土作为填料制备的PU 发泡涂层织物的涂层牢度分别为17㊁15.8㊁16.2N,不同填料对涂层剥离牢度影响不大,均达到了15N 以上㊂㊃991㊃第3期宋瑶瑶等:聚氨酯发泡涂层织物的制备及其隔音性能图11㊀不同填料涂层织物的红外测试图谱Fig.11㊀Infrared spectrum of coated fabrics with differentfillers图12㊀不同填料涂层织物涂层剥离牢度测试Fig.12㊀Peeling fastness of foamed fabric coatingof coated fabrics with different fillers2.3.4㊀隔音性能分析不同填料PU 发泡涂层织物隔音测试如图13所示㊂由图13可知,不同填料影响着发泡涂层织物的隔声性能㊂云母粉作为填料添加于涂层浆料中,材料具有较好的隔声量;高岭土和铝粉作为填料时,制备所得的发泡涂层织物的隔音性能较差,但仍具有一定的隔声性能㊂出现这种现象的原因是:云母粉本身为片层状结构,比表面积大,具有良好弹性与韧性,在涂层浆料中能够提高填料与乳液间接触面积,当遇到外界振动时,可以定向滑动,增加涂层浆料的摩擦内损耗㊂同时云母粉粒径相对较小,可以提高浆料的表面密度,增加对声波的衰减㊂铝粉,由于其自身为鳞状结构,表面能高,可提高涂层织物表面膜的面密度,在中高频范围(600~1600Hz)涂层有良好的隔声性能㊂而高岭土是一种非金属矿产,是一种以高岭石族黏土矿物为主的黏土和黏土岩,其主要化学组成成分有SiO 2和Al 2O 3,高岭土作为填料时,由于粒径大,其表面与聚合物乳液结合不紧密,导致涂料面密度小,因而涂料的损耗因子与80~1600Hz 频率范围隔声量相对其他填料要差[12]㊂因此,对比之下云母粉作为填料时,PU 发泡涂层织物具有较好的隔声性能,结合上文2.2.4不同刀距对PU 发泡涂层织物隔音性能的分析,在最佳刀距下用云母粉作为填料平均隔音量可达26dB㊂图13㊀不同填料涂层织物隔音测试Fig.13㊀Sound insulation test of coated fabricswith different fillers2.4㊀水接触角分析不同织物亲水接触角测试结果对比如图14所示,图中经编涤纶织物水接触角为88ʎ,说明织物具有亲水性表面㊂防水经编涤纶织物表面水接触角约123ʎ,说明经过防水整理后,经编涤纶织物获得了疏水性表面,所以亲水角度增加㊂织物赋予的疏水性表面更有利于后续发泡涂层工艺整理,防止发泡涂层整理过程中浆料发生渗透,导致最后发泡涂层织物的手感变硬以及其他生产问题㊂经过发泡涂层整理后制备所得的PU 发泡涂层经编涤纶织物涂层表面接触角约103ʎ,表明该涂层具有一定的疏水性,有一定的防水功能㊂3㊀结㊀论本文利用浸轧和发泡涂层工艺对经编涤纶织物进行后整理工序,其中,发泡涂层对织物进行涂层整理可以赋予织物一定厚度且柔软的膜表面㊂不同的涂层工艺参数对涂层风格㊁成膜性以及隔音性能都有一定的影响,主要结论如下:㊃002㊃现代纺织技术第31卷图14㊀不同织物亲水接触角Fig.14㊀Hydrophilic angle of different fabrics㊀㊀a)发泡涂层工艺中,加入少量热膨胀微球,高温烘燥后可以使得经编涤纶织物获得比较松软且一定厚度的涂层表面,从而进一步赋予了经编涤纶织物一定的隔音性能㊂b)发泡涂层工艺中,不同刀距影响着发泡涂层织物的隔音性能㊂刀距越大,涂层织物表面膜越厚,涂层织物的隔音性能越好,但是刀距过大,在生产烘燥过程中发泡涂层容易开裂,最终最佳工艺中刀距定为0.58mm㊂c)发泡涂层工艺中,不同填料也影响着涂层织物的隔音性能,当涂层浆料中加入层状云母粉作为填料时,制备得到的PU发泡涂层织物隔音性能最佳,平均隔音量可达26dB㊂该类防水隔音降噪多功能涂层织物在墙布市场具有广阔的应用前景㊂参考文献:[1]彭鹏,黄婷婷,严慧,等.浅析中国墙布市场现状及未来发展方向[J].建材与装饰,2020(6):43-44. 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At present among many coating materials water-based coating materials stand out because of their environmental protection.Specifically waterborne polyurethane PU coating is a high-quality coating material with high tensile strength good elasticity and amphiphilicity.It can be used in foaming preparation process and the foam coated fabric is widely used.For example soft foam is used as the padding of vehicles rooms and clothing and hard foam is used as heat insulation sound absorption packaging insulation and low foaming synthetic wood. Therefore it is feasible to finish the fabric with foaming coating to make it obtain a relatively soft structure and improve its sound insulation performance.In order to develop a multi-functional wall fabric with sound insulation and noise reduction the warp knitted polyester fabric was waterproofed by padding process to obtain a certain hydrophobicity and the polyurethane PU foam coating was used for waterproofing functional finishing of base fabric.The effects of different preparation process parameters on the peeling fastness and sound insulation performance of the coated fabrics were explored and the application advantages of PU foam coated fabrics as wall covering fabrics were analyzed.The results show that when the dosage of PU in the coating slurry formulation is100g the mica powder is30g and the thermally expandable microspheres are2g the baking temperature is170ʎC the baking time is60s and the knife distance is0.58mm the PU foamed coating fabric is prepared the peeling fastness of PU foaming coating fabric is17N the average sound insulation amount could reach26dB and the coating peeling fastness and sound insulation performance reach the best.In the future wall cloth will gradually replace wallpaper and consumers have more and more requirements for the performance of wall cloth such as waterproof insect control environmental protection sound absorption and other versatility.At the same time consumers are more looking forward to the safety of decoration anti-fouling and easy scrubbing antibacterial and mildew resistance and the diversification of colors and patterns of wall cloth.In conclusion this kind of waterproof soundproof and noise reduction multifunctional coated fabric has a broad application prospect in the wall covering market.Keywords:polyurethane foam coating wall covering sound insulation performance peel fastness ㊃202㊃现代纺织技术第31卷。
高性能涤纶纤维的表面改性研究与应用
高性能涤纶纤维的表面改性研究与应用引言：涤纶纤维作为一种常见的合成纤维，在纺织行业中拥有广泛的应用。
然而，传统的涤纶纤维存在着一些限制，如低表面能、易吸附污染物等问题。
为了解决这些问题并优化涤纶纤维的性能，表面改性研究和应用成为了近年来的研究热点。
本文将介绍高性能涤纶纤维表面改性的方法和应用，并探讨其在不同领域的前景。
一、高性能涤纶纤维的表面改性方法1. 物理方法物理方法是实现涤纶纤维表面改性的一种常见方法。
其中，等离子体处理是一种有效的物理方法，可以通过氧等离子体处理来增加涤纶纤维表面的极性。
等离子体处理不仅可以增加纤维表面的活性官能团，还可以提高其吸附性能。
2. 化学方法化学方法是另一种常见的涤纶纤维表面改性方法。
例如，通过在纤维表面引入不同的官能团，如酸碱官能团、疏水官能团等，可以改变涤纶纤维的极性和亲水性。
采用化学方法进行表面改性可以在一定程度上提高涤纶纤维的耐热性、抗静电性等性能。
二、高性能涤纶纤维的表面改性应用1. 纺织行业高性能涤纶纤维在纺织行业中有着广泛的应用。
通过表面改性方法，涤纶纤维的极性和亲水性得以增加，从而提高其染色和印花性能。
此外，表面改性还可以提高纤维的耐磨性和耐光性，延长纺织品的使用寿命。
2. 医疗领域高性能涤纶纤维的表面改性也在医疗领域得到了应用。
例如，在医用敷料和医用纺织品中，通过表面改性可以增加涤纶纤维的亲水性和抗菌性能，从而提高敷料的吸湿排汗能力和抗菌效果。
3. 环保领域在环保领域，高性能涤纶纤维的表面改性有助于提高其油水分离性能。
通过改变纤维表面的亲水性和疏水性，可以使涤纶纤维具有较高的油返水率和水返油率，实现高效的油水分离，有助于治理水污染。
4. 运动领域高性能涤纶纤维的表面改性也在运动领域得到应用，如运动服装、运动鞋等。
在运动服装中，表面改性可以提高纤维的透湿性和吸湿性，从而使运动者保持干爽和舒适。
在运动鞋中，表面改性可以提高纤维的耐磨性和抗菌性能，增强鞋子的使用寿命。
涤纶织物拒水拒油泡沫涂层工艺研究
2011年3月 第39卷 第3期SHANG H A I TEXT I LE S CI ENCE&TECH N OLOGY上海纺织科技Vo.l39No.2,2011工艺研究涤纶织物拒水拒油泡沫涂层工艺研究王 博,赵 明,崔永珠(大连工业大学纺织轻工学院,辽宁大连116034)摘 要:采用泡沫整理方法对涤纶织物进行单面涂层,使其具有单面拒水拒油效果且不影响内层的吸湿透气性能。
文章通过正交试验确定了拒水拒油泡沫涂层剂的最佳配比,并探讨了该涂层工艺的最佳焙烘温度和时间。
实验表明:涤纶织物拒水拒油泡沫整理具有处理浓度低、用水量少、焙烘温度低、时间短等特点。
最佳整理剂配方为防水防油剂与10%S D S溶液以2 1混合,并添加C M C10g/L,H EC0.5g/L,PT F5g/L,发泡搅拌时间2m i n,焙烘温度160 、时间2m in的效果最佳。
关键词:涤纶织物;复合织物;防水;防油;单面涂层;泡沫整理中图分类号:T S195.597 文献标识码:B 文章编号:1001 2044(2011)03 0029 03St udy on water repellent and oil repellent foa m coating process for polyester fabricWANG Bo,Zhao M ing,C U I Y ong zhu(Schoo l o f T ex tile Eng ineer i ng&L i ght Industry,D ali an Po lytechn i c U niversity,D a lian116034,Ch i na) Abstrac t:Po l yester fabr ic is foa m coated on one si de to have itw ate r-and-o il repe llent w ith i nne r side still breathable.In t h i s paper, a best coati ng for mu lar o fw ater repell ent and o il repell ent foa m coati ng is de ter m i ned w it h best cur i ng temperature and curing ti m e g iven.T he experi m ent sho w s t hat th i s process f ea t ures l ow er concentrati on o f ag ent and m ore w ater sav i ng as w ell as l ow er curing te mperature and sho rter cur i ng ti m e.T he best fi n i sh i ng instructi on is that wa terproo fi ng agent i s m i xed w it h10%SDS so l ution at t he rati o o f2 1,w ith10g/L CM C, 0.5g/L H EC,5g/L PTF added and the m i x i ng ti m e is2m i n w ith cur i ng te m pera t ure of160 for curi ng2m i n.K ey words:po l yester fabric;co m po site fabric;wa ter re pell en;t oil r epell en;t si ngle side coati ng;foa m fi n ishi ng泡沫涂层是将空气注入涂层浆中,经发泡设备特殊处理,使涂层浆高倍发泡,成为均匀、细腻的泡沫状态,再将其添加涂覆于纺织品上,经焙烘成膜后附着于织物表面,完成织物的涂层加工过程。
《废旧涤纶织物制备水性聚氨酯及其阻燃改性研究》
《废旧涤纶织物制备水性聚氨酯及其阻燃改性研究》篇一摘要：本文针对废旧涤纶织物的再利用问题，提出了一种新的制备方法，即利用废旧涤纶织物制备水性聚氨酯（WPU）及其阻燃改性研究。
通过实验，我们验证了这一方法的有效性，并且对于该聚氨酯的物理性能及阻燃性能进行了深入研究，以期为环境保护和材料科学的创新应用提供新思路。
一、引言随着人们生活水平的提高和纺织工业的快速发展，涤纶作为主要合成纤维之一得到了广泛应用。
然而，随着废旧涤纶织物的日益增多，如何实现其资源化再利用成为了环境保护领域亟待解决的问题。
本文着眼于利用废旧涤纶织物制备水性聚氨酯，并对其阻燃性能进行改进研究，以实现废旧涤纶的高效利用和环保价值。
二、材料与方法1. 材料准备实验所需的主要材料包括废旧涤纶织物、异氰酸酯、多元醇、催化剂等。
所有材料均需符合环保标准，无有害物质。
2. 制备过程首先对废旧涤纶织物进行清洗和破碎处理，得到涤纶纤维碎片。
随后采用化学反应的方式与异氰酸酯、多元醇进行反应，生成聚氨酯预聚体。
将水作为乳化剂引入后，制备得到水性聚氨酯（WPU）。
在此基础上，通过添加阻燃剂对WPU进行阻燃改性。
3. 实验方法采用红外光谱、热重分析、极限氧指数测定等方法对所制备的WPU及阻燃改性WPU的物理性能及阻燃性能进行表征。
三、结果与讨论1. WPU的制备与性能分析通过实验，我们成功制备了水性聚氨酯（WPU）。
红外光谱分析显示，WPU中存在氨基甲酸酯键等特征官能团，证明了其成功合成。
此外，WPU具有良好的成膜性和稳定性。
2. 阻燃改性研究在WPU中添加适量的阻燃剂后，经过实验测试，我们发现其极限氧指数明显提高，显示出良好的阻燃性能。
同时，热重分析表明，改性后的WPU在高温下具有更好的热稳定性。
3. 环境保护与材料创新应用本研究不仅实现了废旧涤纶织物的有效再利用，还为制备新型环保材料提供了新思路。
改性后的WPU可以广泛应用于涂料、胶黏剂、纺织等领域，为推动环保产业的发展做出了贡献。
聚氨酯防水透湿整理研究进展
聚氨酯防水透湿整理研究进展随着人们对于服装的功能性要求不断提高，防水透湿整理成为纺织品改性的重要方向之一。
聚氨酯作为一种高分子材料，具有优异的防水透湿性能，因此成为防水透湿整理研究的热点。
本文将综述聚氨酯防水透湿整理的研究现状、研究方法、研究结果以及未来研究方向。
聚氨酯防水透湿整理的研究主要集中在涂层的水分吸收、扩散机制以及与其他防水材料的比较方面。
目前，研究者们已经通过优化聚氨酯涂层的结构、成分和制备工艺，实现了良好的防水透湿性能。
在聚氨酯涂层的水分吸收、扩散机制方面，研究表明聚氨酯分子链中的极性基团对水分子的吸附作用较强，能够实现水分子在涂层中的快速扩散。
同时，聚氨酯涂层的微孔结构也有利于水蒸气的传输。
在与其他防水材料的比较方面，聚氨酯涂层具有较高的透湿性。
与其他防水材料相比，聚氨酯涂层在保持良好防水性能的同时，能够更好地平衡防水与透湿的需求。
聚氨酯防水透湿整理的研究方法包括实验设计、材料准备、涂层制备、测试分析等步骤。
具体方法如下：实验设计：根据研究目的和实验条件，设计实验方案。
材料准备：选择合适的聚氨酯原料、助剂、溶剂等，制备出性能优良的聚氨酯涂层。
涂层制备：将聚氨酯溶液均匀地涂覆在基材表面，然后进行固化、成膜。
测试分析：采用仪器设备对聚氨酯涂层的防水透湿性能进行测试和分析，如水接触角、吸水速率、透湿量等。
通过优化聚氨酯涂层的成分、结构和制备工艺，可以实现良好的防水透湿性能。
具体结果如下：聚氨酯涂层的水分吸收、扩散性能较好。
研究发现，聚氨酯分子链中的极性基团可以快速吸附水分分子，同时涂层的微孔结构有利于水蒸气的传输。
与其他防水材料相比，聚氨酯涂层具有更高的透湿性。
聚氨酯涂层与其他防水材料的比较。
研究发现，聚氨酯涂层在保持良好的防水性能的同时，能够更好地平衡防水与透湿的需求。
与传统的防水材料相比，聚氨酯涂层具有更加优异的综合性能。
本文综述了聚氨酯防水透湿整理的研究进展，探讨了聚氨酯涂层的水分吸收、扩散机制以及与其他防水材料的比较。
聚氨酯基纳米纤维复合面料的设计开发及其防水透湿性能
聚氨酯基纳米纤维复合面料的设计开发及其防水透湿性能刘春晖;钱小磊;廖熙【期刊名称】《国际纺织导报》【年(卷),期】2021(49)8【摘要】为开发具有高防水、透湿透气性好且力学性能优异的防水透湿面料,将聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶黏剂引入聚氨酯基纺丝液中,结合静电纺丝技术和热压工艺制备出聚氨酯基纳米纤维复合面料。
研究了热塑性聚氨酯(TPU)纳米纤维膜和聚氨酯(PU)/含氟聚氨酯(FPU)/PVB纳米纤维膜的结构形貌及其与基布(涤纶布)热压复合后面料的性能。
结果表明:当TPU质量分数为22%,聚氨酯基纺丝液的质量分数为14.5%, PVB占PU的质量分数为50%时,所得TPU纳米纤维膜中的串珠结构最均匀,平均粒径为5.5μm,且形成的点状结构不仅能有效黏合纤维膜和基布,也保障了复合面料的透气性;聚氨酯基纳米纤维复合面料的断裂强度达89.6 MPa,耐水压高达51.6 kPa,透湿量达7.6 kg/(m^(2)·d),透气量为14.6 mm/s。
该复合面料优异的防水透湿性能可以满足其在户外运动服、化学防护服、野外作战服等领域的多元化应用。
【总页数】9页(P26-33)【作者】刘春晖;钱小磊;廖熙【作者单位】郑州中远氨纶工程技术有限公司(中国);天津工业大学复合材料研究院纺织复合材料教育部重点实验室(中国)【正文语种】中文【中图分类】TQ3【相关文献】1.含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜复合织物的制备及其防水透湿性能2.电纺PVDF/PVDF-HFP复合纳米纤维膜及其防水透湿性能评价3.热敏性聚氨酯防水透湿薄膜的制备及复合户外面料性能探讨4.聚氨酯/二氧化硅复合超细纤维膜的制备及其防水透湿性能5.PVDF/石墨烯复合纳米纤维的制备及防水透湿性能因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不同织物结构的涤纶高强力丝织物的表面硬度研究
不同织物结构的涤纶高强力丝织物的表面硬度研究涤纶高强力丝织物是一种常用的纺织材料，具有优异的强度和耐久性。
然而，不同的织物结构可能会对其表面硬度产生影响。
因此，本文旨在研究不同织物结构的涤纶高强力丝织物的表面硬度，并探讨其可能的影响因素。
表面硬度是指材料表面抵抗划痕和变形的能力。
对于织物而言，表面硬度常常与织物的纤维组织和纺织结构有关。
在本次实验中，我们选择了几种常见的织物结构，包括平纹、斜纹和缎纹，以及其相应的涤纶高强力丝织物。
首先，我们对每种织物结构的涤纶高强力丝织物进行了力学性能测试，包括抗拉强度和弹性模量。
结果显示，不同织物结构的涤纶高强力丝织物具有不同的力学性能。
平纹结构的涤纶高强力丝织物表现出较高的抗拉强度和弹性模量，而缎纹结构的涤纶高强力丝织物则表现出较低的抗拉强度和弹性模量。
斜纹结构的涤纶高强力丝织物处于中间水平。
接下来，我们使用硬度测试仪对不同织物结构的涤纶高强力丝织物进行了表面硬度测试。
硬度测试仪通过在固定载荷下将一个球形钻头压入材料表面来测量硬度值。
我们选取了不同的测试位置和测试参数，以获得更全面的硬度数据。
实验结果显示，不同织物结构的涤纶高强力丝织物具有不同的表面硬度。
平纹结构的涤纶高强力丝织物表面硬度较高，缎纹结构的涤纶高强力丝织物表面硬度较低，而斜纹结构的涤纶高强力丝织物表面硬度处于中间水平。
这与我们的预期一致，因为平纹结构的织物纤维相对较紧密，所以表面硬度较高；而缎纹结构的织物纤维较为松散，所以表面硬度较低；斜纹结构的织物处于两者之间。
此外，我们发现涤纶高强力丝的纤维绒毛长度也可能影响表面硬度。
通过对不同织物结构的涤纶高强力丝织物进行纤维绒毛长度测试，我们发现平纹结构的涤纶高强力丝织物具有较长的纤维绒毛，而缎纹结构的涤纶高强力丝织物具有较短的纤维绒毛。
这可能是平纹结构的涤纶高强力丝织物表面硬度较高的原因之一，因为纤维绒毛可以增加表面的粗糙度，从而增加材料的硬度。
在实验中，我们还考察了外界环境对涤纶高强力丝织物表面硬度的影响。
219455627_涤纶织物等离子体表面改性及其性能研究
第３８卷第２期２０２３年４月安㊀徽㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报J o u r n a l o fA n h u i P o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y V o l ．３８N o ．２A pr ．２０２３文章编号:１６７２Ｇ２４７７(２０２３)０２Ｇ００４３Ｇ０５收稿日期:２０２２Ｇ０５Ｇ２３㊀基金项目:安徽工程大学引进人才科研启动基金资助项目(２０２１Y Q Q ００９);安徽省纺织工程技术研究中心和＇纺织面料＇安徽省高校重点实验室２０２１年度联合开放基金资助项目(２０２１A E T K L １５);安徽工程大学２０２１年大学生创新创业训练计划基金资助项目(S ２０２１１０３６３２３４);安徽工程大学校级科研基金资助项目(X J K Y ２０２２０５９,X J K Y ２０２２０６６)作者简介:张㊀瑾(１９９２Ｇ),女,山西灵石人,讲师,博士.通信作者:凤㊀权(１９７５Ｇ),男,安徽六安人,教授,博士.涤纶织物等离子体表面改性及其性能研究张㊀瑾,汪㊀帝,凤㊀权∗(安徽工程大学纺织服装学院,安徽芜湖㊀２４１０００)摘要:研究探讨了处理时间㊁放电气氛(A r 和O ２)和处理功率等不同的等离子体处理条件对涤纶织物润湿性能的影响,从而得到较佳的处理条件,并对较佳条件下的试样进行了分析和表征.结果表明,等离子体处理会对涤纶织物的润湿性能产生影响,在其他条件相同时,随着处理时间的延长,接触角有先减小后增加的趋势.而随着功率的增加,出现转折点的时间会变短.当处理时间为４０s ,放电气氛为A r ,处理功率为４７W 时,所得样品的润湿性能最好,为本文中最佳的处理条件.通过S E M 与F T ＧI R 的分析表明处理后的试样表面会出现刻蚀痕迹,同时它的红外光谱特征吸收峰的强度有所加强.对试样的透气性测试表明,处理后试样的透气量会减小,而且用O ２处理比用A r 处理时的透气量有明显的降低.电子织物强力机测试表明,等离子体处理对试样的力学性能影响不大.关㊀键㊀词:涤纶;等离子体;润湿性;透气性;断裂强度中图分类号:T S １５６㊀㊀㊀㊀文献标志码:A合成纤维中的涤纶纤维具有优良的物理化学性能,是目前世界上产量最多的化学纤维[１].但它和天然纤维相比因存在含水率低㊁透气性差㊁染色性差㊁容易起球起毛㊁易沾污等缺点限制了其大范围应用.为了更好地利用涤纶,人们不断对涤纶进行改性.等离子体处理技术作为一种清洁㊁节水㊁节能和处理均匀的工艺,已经逐渐被科研人员重视,在纺织品方面的应用也已经有相当多的研究成果.将涤纶织物放入等离子体发生器中进行处理,产生的粒子会对织物表面进行刻蚀,并且在其表面会形成自由基,它们会与织物表面发生化学作用,使得织物表面粗糙化,这样可以显著改善涤纶织物的润湿性能.由于等离子表面处理仅涉及到织物表面５０~１００n m 处,因此对织物原有的物理机械性能基本无影响.唐永良[２]在其文章中综述了改性涤纶的最新研究进展,主要包括舒适性涤纶㊁阻燃涤纶㊁抗凝血涤纶,以及超临界二氧化碳处理㊁纳米技术在这方面的应用,指出舒适性涤纶是改性涤纶的主要发展方向,它们可以通过改善吸湿性能㊁改变纤维截面形状㊁接枝共聚改性㊁碱水解处理㊁超仿真技术等方法制得.李景忠[３]综述了近年来对聚酯纤维进行改性的技术研究进展,主要包括光化学处理㊁胺处理㊁等离子体处理㊁生物法及微胶囊法㊁碱处理㊁表面接枝等.胺处理㊁碱处理㊁表面接枝等改性方法虽然能够极大地改善涤纶的亲水性㊁染色性㊁阻燃性㊁抗静电等,但是这些方法能耗和水耗都极大,容易造成环境污染.研究首先对涤纶织物进行预处理,除去表面的油渍㊁浆料等杂质,然后对织物进行等离子体处理,分析不同因素(放电气氛㊁时间㊁功率)对涤纶织物润湿性能的影响,用静态接触角来表征其变化,以选取较优的处理条件进而达到较好的改性效果.接着用S E M ㊁F T ＧI R 研究处理前后织物的表观形貌和化学组成变化.最后用数字式透气量仪和电子织物强力机对处理前后的织物进行测量,从而用透气量(mm /s )来表征透气性,用织物断裂时的断裂强力和断裂伸长长度来表征断裂强度和断裂伸长.１㊀实验１．１㊀材料与仪器涤纶,坯布,吴江市博泰纺织品有限公司.十二烷基磺酸钠,化学纯,国药集团化学试剂有限公司.丙Copyright ©博看网. All Rights Reserved.４４ 安㊀徽㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第３８卷酮,化学纯,国药集团化学试剂有限公司.A r,O２,工业级,江苏天鸿化工有限公司气体分公司.常温常压等离子发生器(Q H３５０型),沈阳科圣真空仪器研发有限公司;表面张力仪(D C A TＧ２１),德国D a t a P h y s i c s;傅里叶红外变换光谱仪(N I C O L E TI S１０),赛默飞世尔科技(中国)有限公司;扫描电子显微镜(S U１５１０),日本日立公司;数字式透气量仪(Y G４６１E),中国宁波纺织仪器厂;电子织物强力机(Y G０２６C),常州第二纺织机械有限公司.１．２㊀样品制备(１)涤纶织物的前处理.在９０ħ的条件下,将涤纶织物(８c mˑ６c m)放入含有１％阴离子表面活性剂(十二烷基磺酸钠)的水溶液中,处理３０m i n,水洗,干燥,去除表面的杂质.再将织物放入丙酮中,浸渍２４h,彻底除去表面的油剂和其他杂质,然后用去离子水清洗干净,干燥,备用[４].(２)等离子体处理.将涤纶织物(８c mˑ６c m)在常温常压等离子发生器中处理.打开等离子发生器,将清洗好的涤纶织物放入等离子发生器的反应室,启动抽气装置,先抽真空;再通入气体,调节反应室内气体压强到５０P a左右,保持动态平衡;调节各参数到实验所需的设定值以后开始放电,达到处理所需的时间后,放电停止,关闭进气阀和真空泵.再放空,等到腔体内外压力平衡后,打开腔体门,取出试样.１．３㊀测试与表征(１)织物静态接触角测量.将等离子体处理前后的织物剪裁到适当大小,并放置在测量试验台上,然后使用针头滴下一滴液体,并且拍下照片,利用表面张力仪的软件手动测量织物上的液滴静态接触角,平行测定３次,结果取平均值.(２)傅里叶红外光谱(F TＧI R)测试.首先用红外光谱仪对环境进行取样,然后分别将原样,放电气氛为O２,处理功率为４７W和处理时间６０s处理布样放到试验台上进行测量,在计算机上会显示测试的结果,保存文件[５].(３)扫描电子显微镜(S E M)表征.首先将原样,放电气氛为A r,处理功率为４７W和处理时间４０s的处理布样,放电气氛为O２,处理功率为４７W和处理时间４０s的处理布样进行制样,然后对其进行扫描电子显微镜测试,并且将放大倍数调整为５００倍,标尺为１００μm[６].(４)透气性测试.对布样(２０c mˑ２０c m)进行等离子体处理.将数字式透气量仪的测量压差调为１００P a,测量单位为mm/s,测量面积为３８．５c m２,然后对处理前后的７块布样进行透气性测试[７].(５)断裂强度测试.选择透气性测试的布样作为测试对象,并将布样剪裁为１５c mˑ５c m大小,将电子强力机的夹持长度设为１０c m,然后对这些布样进行断裂强度的测试,并记录下布样断裂时的强力(N)和伸长的长度(mm)[８].２㊀结果与讨论２．１㊀接触角测试不同等离子体处理条件(处理时间㊁放电气氛㊁处理功率)下的接触角测试结果如图１所示.从图１可以看出经过等离子体处理,涤纶织物的润湿性能有明显的变化,这是因为等离子体处理的过程中,会产生大量的电子㊁离子㊁自由基,以及处于激发态的原子,这些粒子具有极高的能量,高速运动,会溅射到织物的表面,从而会出现刻蚀,改变了表面粗糙度,进而改变织物的润湿性能[９].并且从图１a~f有一个共同的规律,即随着时间的延长,接触角呈现先减小后增大的趋势,这是因为随着处理时间的增加,溅射到织物表面的粒子,它们刻蚀到最后会把织物抹平,从而使得表面又变得光滑,织物的润湿性能与未处理的织物比较也就不会有太大的改变.在同一种放气气氛,随着处理功率的增加,它们出现转折点的时间会缩短,这是因为处理功率的增强,会更容易产生高速运动的等离子体粒子,从而使得它们对涤纶织物表面的溅射作用增强,也就使得出现转折点的时间缩短.在相同功率的条件处理下,经过O２处理后的涤纶织物,其接触角出现转折点的时间比A r处理的短,这是因为在O２的放电气氛中,放电后会产生含氧的粒子,而这些粒子溅射到织物表面,会与涤纶表面发生化学反应,使得表面产生含氧(CＧOＧC㊁OＧH)的极性基团,这些会改善织物的润湿性能[１０].纵观文中涤纶织物的处理条件可以发现,当处理时间为４０s,放电气氛为A r,处理功率为４７W时,所得样品的润湿性能最好,因此为本文中最佳的处理条件.Copyright©博看网. All Rights Reserved.图１㊀不同处理条件下接触角随时间的变化图２．２㊀F T ＧI R 表征未处理的涤纶织物和在放电气氛为O ２㊁功率为４７W ㊁处理时间６０s 的涤纶织物的红外光谱测试结果如图２a 所示;涤纶织物表面引入含氧官能团的机理图如图２b 所示.涤纶的官能团为芳环中的聚酯亚甲基㊁C ＧO ＧC ㊁ＧC O O Ｇ㊁聚酯亚甲基㊁ＧO H ,对应的特征吸收峰分别为７３０ ２０㊁１１０７ １５㊁１７６０ ２９㊁２８８４ １１㊁３４４０ ２０c m －１,从图２a 可知,等离子体处理后,这些特征吸收峰都没有改变,并且也没有出现新的特征峰,说明等离子体处理不会改变涤纶织物的化学结构[１１].但是在１１０７．１５c m －１附近的C ＧO ＧC ,３４４０．２０c m －１附近的ＧO H ,经过等离子体处理后的这两个特征吸收峰有所增强,这是因为放电过程中以O ２作为放电气氛,会产生大量的含氧粒子,这些含氧粒子会和涤纶的表面发生化学作用,从而会产生含氧基团.２．３㊀表面形貌分析未处理的织物,处理功率为４７W ㊁放电气氛为A r ㊁处理时间为４０s 的织物,处理功率为４７W ㊁放电气氛为O ２㊁处理时间为４０s 的织物的S E M 图如图３所示.从图３可以看出,经过等离子体处理过的织物,纤维表面出现一些刻痕,这是因为放电过程中,一方面等离子体中的电子㊁离子等带有很高能量的粒子,它们会撞击纤维的表面,从而发生溅射刻蚀;另一方面是等离子体中的化学活性粒子会与纤维的表面发生化学反应,从而产生化学侵蚀.溅射刻蚀和化学侵蚀,这两种作用都会导致材料表面变得粗糙,甚至出现大的凹凸起伏,从而就增加了纤维的表面粗糙度,使得织物的润湿性能得到改善[９Ｇ１０]. ５４ 第２期张㊀瑾,等:涤纶织物等离子体表面改性及其性能研究Copyright ©博看网. All Rights Reserved.R H ңR ＋H ;R ＋O ２ңR O O ;R O O ＋R １H ңR O OH＋R １ ;R ＋O ңRO R O ＋R １H ңR ＋R １OH ;R O ＋H ңR OH 图２a ㊀原样和在O ２条件下处理６０s 的红外光谱图图２b ㊀纤维表面引入含氧基团机理图图３㊀不同处理条件下涤纶织物的扫描电镜图２．４㊀透气性测试对原样测量的透气量为１２７５．５mm /s ,而在放电气氛为A r ,处理功率分别为２７W (９０s )㊁３７W (６０s )㊁４７W (３０s )的条件下处理涤纶织物,测量的透气量分别为１１２７．６mm /s ㊁１１２２．０mm /s ㊁１１２３．０mm /s ;在放电气氛为O ２,处理功率分别为２７W (４０s )㊁３７W (４０s )㊁４７W (３０s )的条件下处理涤纶织物,测量的透气量分别为９６４．９mm /s ㊁９６３．９mm /s ㊁９６７．８mm /s .研究发现,等离子处理后的布样,透气量会减小,放电气氛为A r 的那一组数据,其透气量基本在１１２０mm /s 左右,而放电气氛为O ２的那一组数据,其透气量基本在９６０mm /s 左右.这是因为等离子体处理过程中,高速粒子溅射到织物表面,会使得它的表面变得粗糙,从而气体在流动过程受到的阻力会增加,所以其透气量也就会减小.O ２处理的涤纶织物比A r 处理的减小得更加明显．这是因为放电过程中以O ２作为放电气氛,会产生大量的含氧粒子,它们不但会使得表面产生凹痕,改变涤纶织物表面的粗糙度,还会与涤纶织物的表面发生化学反应,在织物表面生成含氧基团,而这些基团是极性基团,因此它的处理效果也就比A r 处理得更加明显.２．５㊀断裂强度变化原样及不同等离子体处理条件下的断裂强力和断裂伸长如表１所示.从表１可知,等离子体处理对涤纶织物的断裂强力和断裂伸长影响并不明显.因为粒子只与涤纶织物表面碰撞,因此改性仅涉及５０~１００n m 处,它们不会改变涤纶的分子结构,涤纶分子仍然是对称型芳环结构的线性大分子,所以改性前后影响不大.表１㊀不同样品断裂强力和断裂伸长的测试结果(原样强力:６４N ,伸长:１００．７mm )气体功率/W 断裂强力/N 断裂强度/(N /５c m )断裂伸长/mm 无无６４５３．３１００．７A r２７６５５４．２１０２．３３７６７５５．８１０８．４４７６１５０．８１００．２气体功率/W 断裂强力/N 断裂强度/(N /５c m )断裂伸长/mm O ２２７６３５２．５１００．５３７６２５１．７１０１．３４７６４５３．３１００．８３㊀结论等离子体处理后的涤纶织物,接触角会发生变化,随着时间的延长,呈现先减后增的趋势;在同一处理６４ 安㊀徽㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第３８卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.放电气氛中,随着处理功率的增加,出现转折点的时间会缩短;在相同功率的条件处理下,经过O ２处理后的涤纶织物,其接触角出现转折点的时间比A r 处理的短.等离子体处理前后涤纶织物的红外吸收光谱没有变化,在O ２气氛下处理后CＧO ＧC 和ＧO H 的特征峰有所增强,并且经等离子体处理后纤维表面出现一些刻痕.等离子体处理后布样的透气量会减小,经O ２处理的涤纶织物比A r 处理的透气量减小得更明显.等离子体处理前后织物的断裂强度和伸长没有明显变化.参考文献:[１]㊀谢峥．涤纶仍是最重要的合成纤维[J ]．印染,２０１４,６:５１Ｇ５２．[２]㊀唐永良．改性涤纶研究进展[J ]．合成纤维工业,２００６,２９(２):５３Ｇ５５．[３]㊀李景忠．聚酯纤维表面改性的研究进展[J ]．化学与黏合,２０１３,３５(５):５３Ｇ５５．[４]㊀王春莹,王潮霞．真空氧等离子体表面改性涤纶织物研究[J ]．合成纤维工业,２０１０,３３(５):２８Ｇ３３．[５]㊀陈森,陈英．低温等离子体引发的涤纶织物的接枝改性[J ]．北京服装学院学报,２００７,２７(３):６Ｇ１２．[６]㊀Z HA N G C ,F A N G K．S u r f a c e m o d i f i c a t i o no f p o l y e s t e r f a b r i c sf o r i n k j e t p r i n t i n g w i t ha t m o s p h e r i c Ｇpr e s s u r ea i r /A r p l a s m a [J ]．S u r f a c e&c o a t i n g s t e c h n o l o g y ,２００９,２０３(１４):２０５８Ｇ２０６３．[７]㊀张建祥,王桂芝,崔金德,等．纺织品透气性测试[J ]．印染,２００９,２３:３８Ｇ４０．[８]㊀任永花,李瑾．羊毛单纤维的强力测试方法改进[J ]．现代纺织技术,２００６,１４(１):３９Ｇ４１．[９]㊀T I MK O H ,D J U R A B E K O V AF ,C O S T E L L EL ．M e c h a n i s mo f s u r f a c em o d i f i c a t i o n i n t h e p l a s m a Ｇs u r f a c e i n t e r a c t i o n i n e l e c t r i c a l a r c s [J ]．P h ys i c a l r e v i e wB ,２０１０,８１(１８):１２４８Ｇ１２５０．[１０]B O R C I AC ,B O R C I AG ,D UM I T R A S C U N．R e l a t i n g p l a s m a s u r f a c em o d i f i c a t i o n t o p o l y m e r c h a r a c t e r i s t i c s [J ]．A p pl i e d P h y s i c sA ,２００８,９０(３):５０７Ｇ５１５．[１１]D O R A IR ,K U S HN E R MJ ．A m o d e l f o r p l a s m am o d i f i c a t i o no f p o l y p r o p y l e n eu s i n g a t m o s p h e r i c p r e s s u r ed i s c h a r g e s [J ]．J o u r n a l o f p h y s i c s da p p l i e d p h ys i c s ,２００３,３６(６):６６６Ｇ６８５．T h eP r o p e r t i e s o fP o l ye s t e rF a b r i cw i t hP l a s m a S u rf a c eM o d i f i c a t i o n Z H A N GJ i n ,WA N G D i ,F E N G Q u a n ∗(S c h o o l o fT e x t i l e s a n dG a r m e n t ,A n h u i P o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y ,W u h u２４１０００,C h i n a )A b s t r a c t :T h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t p r o c e s s i n g c o n d i t i o n sw i t h t r e a t e d t i m e ,d i s c h a r g e a t m o s p h e r e (A r a n d O ２)a n d p r o c e s s i n gp o w e ro n w e t t i n gp r o p e r t y o f p o l y e s t e r f a b r i cw e r ee l a b o r a t e d ．T h eb e t t e r t r e a t e d c o n d i t i o n s o n p o l y e s t e r f a b r i c b yp l a s m aw a so b t a i n e d ,t h e s t r u c t u r e a n d p r o p e r t y o f t h e s a m p l e su n d e r b e t t e r p l a s m a t r e a t e d c o n d i t i o n sw e r e a n a l y z e d a n d c h a r a c t e r i z e d ．T h e r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t pl a s m a t r e a t Ｇm e n t h a d r e m a r k a b l e e f f e c t s o n t h ew e t t i n gp r o p e r t y o f p o l y e s t e r f a b r i c ．T h e c o n t a c t a n g l eo f p o l y e s t e r f a b r i cd e c r e a s e d f i r s t l y a n d t h e n i n c r e a s e dw i t h i n c r e a s i n g t r e a t e d t i m e u n d e r t h e s a m e t r e a t e d p o w e r a n d g a s ．T h e t i m e o f o c c u r r i n g c o n t a c t a n g l e t u r n i n g p o i n t s h o r t e n e dw i t h t h e i n c r e a s e o f t r e a t e d p o w e r ．W h e n t h e t r e a t m e n t t i m e i s ４０s ,t h e d i s c h a r g e a t m o s ph e r e i sA r ,a n d t h e t r e a t m e n t p o w e r i s ４７W ,t h ew e t t a Ｇb i l i t y o f t h e s a m p l e o b t a i n e d i s t h e b e s t ,w h i c h i s t h e b e s t t r e a t m e n t c o n d i t i o n i n t h i s p a p e r ．S E Ma n dF T ＧI Rr e s u l t s s h o w e d t h a t e t c h i n g t r a c e o c c u r r e do n t h e s u r f a c e o f t h e t r e a t e d s a m p l e s ,a n d t h e i n t e n s i t y o f c h a r a c t e r i s t i c a b s o r p t i o n p e a ks l i g h t l y i n c r e a s e d ．T h e a i r p e r m e a b i l i t y o f s a m pl e s i n d i c a t e d t h a t t h e p e r Ｇm e a b i l i t y o f t r e a t e d s a m p l e s d e c r e a s e d i n c o m p a r i s o nw i t h t h a t o f u n t r e a t e d s a m p l e s ．T h e p e r m e a b i l i t y o f s a m p l e sw i t ho x y g e n t r e a t m e n tw a s o b v i o u s l y l o w e r t h a n t h a t o f s a m p l e sw i t ha r go n t r e a t m e n t ．T h e r e Ｇs u l t s o f e l e c t r o n i c f a b r i c s s t r e n gt hm a c h i n e s h o w e d t h a t p l a s m a t r e a t m e n t h a d l i t t l e e f f e c t o nm e c h a n i c a l p r o p e r t y o f p o l y e s t e r f a b r i c ．K e y w o r d s :p o l y e s t e r f a b r i c ;p l a s m a ;w e t t i n g ;a i r p e r m e a b i l i t y ;b r e a k i n g s t r e n g t h ７４ 第２期张㊀瑾,等:涤纶织物等离子体表面改性及其性能研究Copyright ©博看网. 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织物涂层剂研究新进展
黄良仙，郭能明，杨军胜，安秋凤（陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安710021）摘要：纺织品涂层整理剂简称涂层剂,是指一种均匀涂布于织物表面能形成薄膜的高分子类化合物.阐述了近年来新研发的一些织物涂层剂(如新型聚丙烯酸酯类涂层剂、聚氨酯类涂层剂、聚氯乙烯类涂层剂、有机硅类涂层剂)的制备、特性及应用,指出了今后织物涂层剂的研究方向:绿色环保型、特殊功能型、“智能”化、多功能型.关键词：涂层剂;纺织品;涂层织物;聚丙烯酸酯;聚氨酯;聚氯乙烯;有机硅中图分类号:TQ610.4+99文献标识码:A文章编号:1004－0439(2012)01－0010－06织物涂层剂研究新进展Research progress on coating agent for fabricHUANG Liang -xian,GUO Neng -ming,YANG Jun -sheng,AN Qiu -feng(College of Chemistry and Chemical Engineering,Shaanxi University of Science &Technology,Xi'an 710021,China)Abstract ：The finishing agent for textile coating was referred to as coating agent,which is kind of polymer evenly coating on the fabric surface and form thin film.The preparation,characteristic and application of coating agent developed for fabric in recent years were summarized,such as polyacrylate,polyurethane,polyvinyl chlo －ride,polysiloxane coating agents.The research direction of coating agents for fabric was proposed including green environmental,special funictional,intellectual and multi-functional types.Key words ：coating agent;textile;coated fabric;polyacrylate;polyurethane;polyvinyl chloride;silicone收稿日期：2011-02-20作者简介：黄良仙(1963-),女,山西夏县人,教授,硕士,主要从事轻化工助剂研究工作.纺织品涂层整理剂简称涂层剂(又叫涂层胶),是指一种均匀涂布于织物表面能形成薄膜的高分子类化合物.织物经涂层剂整理后,可获得独特的风格、手感、外观以及各种特殊功能,能大大提升产品附加值.近年来市场上的涂层产品层出不穷,用途越来越广,产量逐年上升.目前,世界涂层整理的纺织品已占纺织品总量的30%,而涂层剂消耗量以质量计已达纺织助剂总量的约50%.[1]因此,涂层剂研究倍受人们的关注.[2-6]涂层剂按使用的分散介质不同可分为溶剂型和水基型.溶剂型涂层剂有成膜性好、耐水压高、烘燥快、含固量低等特性,但需大量有机溶剂[如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、苯、甲苯、丁酮、异丙醇等],不仅成本高,且毒性大、易着火,污染环境.此外,目前国际原油价格猛涨,溶剂价格也一路攀升,会增加生产厂家的成本投入;水基型涂层剂虽耐水压低,烘燥慢,但无毒、不燃、使用安全、成本低、对环境无污染,且可制造厚涂产品,对有色涂层产品生产有利,许多厂家都乐于使用.涂层剂按涂层工艺及焙烘条件不同又可分为干式涂层剂和湿式涂层剂、低温交联涂层剂和高温交联涂层剂.干式和低温交联涂层剂因其涂层工艺简单,焙烘温度低,省力节能,是未来涂层织物发展的趋势.涂层剂按化学结构不同分类,主要有聚丙烯酸酯类(PA)、聚氨酯类(PU)、聚氯乙烯类(PVC)、有机硅类,还有合成橡胶类、聚酯、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯等.目前主要应用是聚丙烯酸酯类和聚氨酯类.本文着重阐述近年来新研发的一些纺织用涂层剂的制备方法和应用情况,并指出了今后涂层剂的研究方向.1织物涂层剂的制备、特性和应用1.1聚丙烯酸酯类(简称PA)印染助剂TEXTILE AUXILIARIES Vol．29No．1Jan ．2012第29卷第1期2012年1月1期聚丙烯酸酯类涂层剂一般由硬单体和软单体共聚而成.常用的硬单体主要有(甲基)丙烯酸甲酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯等;软单体则有丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸2-乙基己酯等.为提高其粘接力、交联性、防水性,可加入(甲基)丙烯酸、(N-羟甲基)丙烯酰胺、丙烯腈(AN)、(甲基)丙烯酸羟乙(丙)酯等功能性单体或交联单体.聚合引发剂一般用过氧化物如过硫酸铵(APS)等.聚丙烯酸酯类优点是涂层不易泛黄、耐老化、透明度高、耐洗性好、粘着力强等,缺点是耐水压低、耐寒性差、手感不爽、弹性低、易折皱.不过由于聚丙烯酸酯类生产成本较低,目前生产和销售量仍最大.品种不仅有防水透湿、阻燃、防风、遮阳及泡沫涂层等多种功能,而且还兼有几种性能的多功能特色.聚丙烯酸酯类涂层剂的制备方法主要有无皂乳液聚合法、乳液聚合法、复配法等.无皂乳液聚合法所得涂层剂不含乳化剂,主要用于对织物进行精细涂层整理.如Ye W J等[7]人将BA和壳聚糖水溶液通过无皂乳液聚合法制得粒径分布窄、平均粒径约300nm的核壳型乳液,且粒子表面带高度正电性.用其处理的涂层棉织物对金黄色葡萄球菌显示出优异的抗菌性能,细菌减少幅度超过99%,并且具有良好的耐久性.乳液聚合法工艺简单,操作简便,因聚合时加入了少量乳化剂,在涂层剂成膜过程中,一部分乳化剂被挤至膜与织物之间,从而削弱了与织物的粘结强度,使产品的耐水压受到一定的影响.另一部分乳化剂被挤至膜的外表面,引起膜表面的涩滞感,会造成涂层织物的手感不爽.乳液聚合又可分为悬浮乳液聚合法、核壳乳液聚合法等,其中核壳乳液聚合现在研究较多.如刘够生[8]利用核壳乳液聚合法由甲基丙烯酸(MA)、BA、EA、N-甲基丙烯酰胺、丙烯酸(AA)、醋酸乙烯酯、乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、APS、水制得水性含硅丙烯酸酯织物涂层胶,用其制备的扬声器布边音盆,扬声器音频谐振频率f的高低温变化幅度有较大的改善.郭奎顺[6]采用乳液悬乳颗粒聚合法,以BA、EA、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)、AN、茶多酚、稀土配合物作主料,在偶氮二异丁腈或APS引发下,十烷基硫醇作链转移剂,丙烯酸钠盐共聚物水溶液为分散剂,制得了一种功能型纺织涂层胶,具有成膜性好、抗菌性强、稳定性好、涂膜层柔软、耐折耐曲挠、持久性长等优异性能,抑菌圈直径可达20mm.目前,聚丙烯酸酯涂层剂向特殊功能化产品方向发展,研发特殊功能涂层剂的主要途径:(1)选用特殊功能性单体和丙烯酸酯类单体进行共聚;(2)在聚丙烯酸酯聚合物中添加特种试剂复配混合,其中后一种方法采用较多.如Wang H等[9]人先将甲基丙烯酸甲酯(MMA)、BA、AA、HEMA通过自由基共聚合反应制得聚丙烯酸酯,用十七氟癸酯基三甲氧基硅烷对纳米碳酸钙进行改性处理,再将该聚丙烯酸酯和改性纳米碳酸钙按一定质量比(如8∶2)混合制得涂层剂,其涂层显示出超疏水性,水在该涂层上的接触角达155°,产生超疏水性被认为是膜表面微结构和表面氟烷基链段的引进.严欣宁等[10]以叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸异冰片酯、BA、MA、N-羟甲基丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、APS、NaHSO3、去离子水、氨水、缔合型聚氨酯增稠剂为原料,经预乳化、引发聚合、增稠复配制得涂层胶,透明度、光泽度好,手感柔软,牢度优异,使面料获得强烈的光泽和闪光光泽效果.将纯丙烯酸酯共聚乳液、陶瓷粉、金红石太白粉、分散剂、润湿剂、流平剂等复配组成的纺织品隔热涂料,具有较强的附着力、易干燥、隔热保温性能好,可广泛用于各种类型帐篷、遮阳伞、遮阳篷以及其他需要隔热的棉织、化纤织物表面.涂刷的帐篷表面温度比未涂刷的帐篷表面温度低25℃,帐篷内部低20℃.[11]1.2聚氨酯类(简称PU)聚氨酯类涂层剂是由柔性链段(软段)和刚性链段(硬段)反复交变组成的嵌段聚合物.软段由聚醚或聚酯等多元醇组成,硬段由二异氰酸酯组成.常用的二异氰酸酯主要有甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1,6-己烷基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(H6XDI)等.聚氨酯涂层剂是当今发展的主要种类,其特点是涂层弹性优异、手感柔软、强度高、耐磨、耐溶剂、耐低温,并能形成多孔性薄膜,防水透湿性好,但成本较高.[1,12]近年来,人们正致力于开发新型聚氨酯材料———“调温功能聚氨酯”及“形状记忆聚氨酯”.这些材料除防水透气外,还兼有调温功能,服用者即使在环境温度多变或人体发热出汗等情况下,都会感到舒适.据称,美国宝立泰国际股份有限公司的织物Qualitex就具有此种功能.该织物能随温湿度的不同自动调节透湿性,从而获得了良好的挡风和保暖性能.[13]而日本三菱公司生产的形状记忆聚氨酯涂层织物“Azekura”,其透黄良仙，等：织物涂层剂研究新进展11印染助剂29卷气性可以通过体温加以控制,达到调节体温的目的.[14]Mondal S等[15]人认为形状记忆聚氨酯涂层织物的透水蒸气性在玻璃化转变温度(Tg)区域有质的突变是由于软段微布朗运动引起了膜的密度变化而导致的聚氨酯相变所产生.聚氨酯类涂层剂的制备方法主要有共聚合法、预聚合-扩链法、复配法.共聚合法是直接将软段和硬段单体经共聚反应后获得,该法易通过调节软硬段单体比例而改变产品性能(如Tg).如Akahashi T[16]以不同分子质量的聚己二酸乙二醇酯(PEA)为软段,MDI和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,合成了Tg为10.50℃的线型形状记忆聚氨酯.研究发现其Tg受软段(PEA)分子质量和PEA/MDI/BDO配比的影响,不同硬段含量的聚氨酯其硬段结晶性能相差很大,而软段则是以无定形态存在的,其形状记忆功能归结为无定形软段的分子运动.预聚合-扩链法是先将软段和硬段单体经共聚反应形成聚氨酯预聚物后,再用扩链剂扩链,产品有无定形区也有结晶区,是热塑性的.如Meng Q B等[2]由IPDI、二羟甲基丁酸、羟基封端聚氧乙烯聚氧丙烯醚(PPG2050)和聚四亚甲基二醇醚(PTMEG)制得聚氨酯预聚物,经过中和后,再用乙烯基二元胺/BDO(量比1∶1)扩链,得PPG2050/PTMEG基水性聚氨酯,经其处理的涂层织物的透气性约为910~990g/m2·24h,并显示出优异的防水性(>10000mm H2O).权衡等[17]利用预聚体法,以MDI为硬段,聚酯或聚醚多元醇聚酯类为软段,以小分子二元醇扩链,经自乳化获得一种温敏型交联结晶型聚氨酯涂层剂.其涂层织物耐水压和透湿能力都得到了很大提高,且其透湿能力对环境温度的变化表现出了较高的响应精度及灵敏度.整理过的涂层织物透湿性对环境温度的响应范围为17.0~28.0℃,涂层织物的透湿率可在狭窄温度范围内倍增5~6倍,满足了人体对衣着舒适性的要求.复配法则是在聚氨酯预聚物经扩链后,再和其他特种试剂复配,使产品获得某种特殊功能,该法现在研究较为活跃.如Su C H等人[18]将TDI和羟基封端聚丁二烯在乙酸乙酯溶剂中混合,在二月桂酸二丁基锡催化下,制得异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚物.再将聚氨酯预聚物、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(或羟基封端硅油)扩链剂和微米二氧化硅(或纳米二氧化硅)混合,依次经机械、超声处理后制得涂层剂,经喷涂制得复合涂层,该涂层具有类似荷叶效应的自清洁功能,接触角达168°,滑行角小于0.5°.洪桂焕[12]用异氰酸酯、多元醇化合物和分子质量为1000~6000的端羟基硅油反应,生成端异氰酸酯基预聚体,再用含羧基的扩链剂(如二羟甲基丙酸)扩链,形成水性聚氨酯乳液.将制得的聚氨酯乳液加入到银氨溶液中,在还原剂(如乙二醛、甲酸丙酯等)作用下,使银离子在聚氨酯表面原位还原而使银颗粒沉积在聚氨酯表面,生成具有持久抗菌性能的聚氨酯抗菌柔软涂层剂.另外,由聚氨酯包覆的磷酸二氢铵微胶囊,涂饰的棉织物显示出优异的阻燃效果.[19]含水分散性聚氨酯树脂的乳液用于织物涂层,可使织物具有优异的防水透湿性和耐洗性.[20]含聚氨酯和硅树脂的涂层复合物涂布于纺织品表面,具有高的耐磨性能.[21]由水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸酯乳液、溴系阻燃添加剂、磷系阻燃添加剂等组成的涂层胶,能满足发泡整理技术要求,通过机械发泡机直接对其进行物理发泡后,对织物进行涂层整理,能满足窗帘、沙发等装饰织物的阻燃功能新要求.[22]1.3聚氯乙烯(简称PVC)聚氯乙烯是纺织品涂层用的主要塑料之一,因其价格低廉,阻燃性高,气密性强以及焊接性良好,被广泛用于各类涂层织物[23],也是环保和经济效益可接受的涂层剂[24].近年来,PVC涂层织物发展迅速,出现了如PVC整芯阻燃输送带、PVC轻型输送带、高档防水布、广告布等新产品,色彩鲜艳,力学性能优良.[25]用聚氯乙烯进行涂层,需要添加多种助剂,如增塑剂、稳定剂、填料等,其中有一些对加工过程和产品质量至关重要.聚氯乙烯大分子是极性大分子,分子链上大量的极性基团使大分子间作用力较强,大分子链运动困难.增塑剂分子进入聚氯乙烯分子链间可降低大分子运动内摩擦阻力,微观上使大分子链之间的相对运动变得容易,宏观上使增塑后的聚氯乙烯与链段运动有关的性能发生较大的变化,如柔性、高温流动性显著增加.聚氯乙烯在自然环境中受光、热的引发或化学药剂的作用,会迅速降解,强力下降,色泽变深,因此,必须添加稳定剂.碱土金属(钡、钙)和重金属的硬脂酸盐用得较多,近年常用的复合稳定剂是配比恰当的几种金属盐的混合物,同时添加抗氧剂、螯合剂、环氧化合物等辅助稳定剂,效果更好.填料是聚氯乙烯改性剂,加入填料可节约材料、降低成本.涂层加工时,重质碳酸钙用量最大,也用硫酸钡.色素级炭黑是黑色填料,能有效提高产品的耐气候性,同时有增强作用.[25]聚氯乙烯涂层剂主要采用复配技术制备,如田太润[26]用PVC糊树脂粉50份、邻苯二辛酯40~70份、121期硬脂酸锌0.3~1份、硬脂酸钡0.3~1份、氯化石蜡5~ 30份、三氧化二锑5~15份、适量颜料、溶剂100份,制得了一种PVC篷布涂塑自干防水剂.室温下自然干燥,干燥后的篷布防水效果好;在修复后的渗水篷布1 m2之内加入50mm深的积水,24h之内无渗漏,修复费用为4.5元/m2[新PVC篷布的价格为16元/m2],不仅能减轻使用者经济负担,而且减少了环境污染.陈南梁等[27]将85g PVC、10g5%Lc(抗氧剂)、60g邻苯二甲酸二辛酯、5g硬脂酸钙、3g炭黑复合制得聚氯乙烯涂层剂,用于经编涤纶土工格栅涂层处理,涂层在160℃焙烘1min,织物变得比较硬挺,拉伸强度、结点强度提高.如经向断裂强度比未涂层增加了11.4%,纬向断裂强度增加了9.8%;经向断裂伸长率比未涂层增加了46.3%,纬向断裂伸长率比原来增加55.0%.在纺织品的一面先涂上聚氯乙烯涂层剂(含有60%~70%增塑剂,2%~3%热稳定剂,2%~3%分散剂),再涂上聚氨酯涂层剂,形成的涂层织物具有优异的阻燃性能.[28]涂有聚氯乙烯的涂层织物,用于制作气囊或侧帘门,有出众的气密性和热封性能.[3]将发泡剂引入聚氯乙烯涂层剂配方中,并应用于尼龙、非纺织布和黄麻等的涂饰,试验结果显示,发泡剂的引入能导致涂层纺织品耐热性能显著增加,而其物理性能没有大的变化.[29]英国Vitapruf公司近来开发的织物Polyplax580是由聚酯长丝编织的,正、反面都有聚氯乙烯涂层,尽管每平米质量580g/m2,但仍有足够质量和耐用性,能生产许多有防水功能的产品,如货车包覆材料、固定货物覆盖材料、旗帜、标识织物、帐篷遮盖材料及其他产业用纺织品.[30]1.4有机硅类(聚硅氧烷类)有机硅材料具有耐高低温、耐候、生理惰性、界面张力低、Si—O—Si键角大(143°)、Si—O键长长(0.193 nm)、分子链柔顺等独特性能,以此为基料的有机硅涂层剂能赋予织物很强的撕裂强度,突出的透水汽性,优异的柔韧性和耐紫外线等性能.被广泛用于雨衣、雨伞、篷布、航海服、婴儿裤、热气球、滑雪衫、防护服等的织物涂层整理,一直受到人们的关注.[31-33]按制备方式不同,有机硅类涂层剂分为混配型和改性型两类.混配型涂层剂一般是将含活性基团的聚硅氧烷等组分,按照合适比例在一定条件下混合制得,该法较为简单,研究一直很活跃.如Ludwig J H等[34]将质量分数(下同)为10%~85%的聚硅氧烷、0.5%~20%酸和5%~40%固体微粒(粒径1~50μm,密度0.12~1.8g/mL)混合加热或高速搅拌,得有机硅组合物,具有无刺激、无腐蚀、不燃特性,能赋予纺织品、皮革等良好的耐久防水防污性能.此处的聚硅氧烷可以是甲基硅油或含氢硅油、功能性硅油、环硅氧烷(如八甲基环四硅氧烷、六甲基环三硅氧烷)等,酸可以是亚硫酸或氢卤酸、氨基磺酸等,而固体微粒可以用云母、石墨、聚乙烯、聚丙烯等.Nozoe T等[35]将含烯烃基的聚硅氧烷、含氢硅油、硅粉、硅氢反应催化剂组成的硅橡胶组合物,其涂层织物用于安全气袋、充气性救生艇等,具有持久的压力保持特性,其涂层产品的延长率≥800%. Nozoe T等[36]人将粘度为100~500Pa·s(25℃)的含烯烃基的硅油、含氢硅油、烷氧基硅烷(如3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷等)、SiO2微粉、锆螯合物(如四乙酰丙酮锆等)和催化剂(氯铂酸醇溶液或氯铂酸烯基化合物)组成的硅橡胶组合物,涂于难粘接的织物表面上,于高温高湿环境下长时间暴露,仍显示有很强的粘接性能.由硅酮表面活性剂、硅烷偶联剂、熔凝二氧化硅和水经球磨、过滤配成A组分;60%氟树脂乳液、玻璃珠、珍珠岩、FA-系列含氟表面活性剂经搅拌配成B组分;由A组分、B组分、醋酸、氨液在常温下经搅拌配得柔韧涂层剂.将其涂覆玻纤织物后,涂层织物具有质轻、表面光滑、自洁、耐高温难燃、透光、抗严寒防老化、耐日光反射等特点.[37]改性型有机硅涂层剂是将硅烷偶联剂或/和反应性硅油与异氰酸酯或丙烯酸类单体等经聚合反应制得,要求研究者掌握较高的聚合技术知识和技巧,且制备工艺复杂,但可获得性能独特的涂层.如华明扬[38]将羟烷基硅烷(二羟乙基硅烷或二羟甲基硅烷)、羟基氟硅油和二元醇化合物(分子质量为800~1200的聚乙二醇或聚丙二醇)按量比1∶(0.4~0.6)∶(10~12)混匀,加入二羟甲基丙酸,溶解后加二异氰酸酯(IPDI、或HDI、TDI)和二月桂酸二丁基锡,反应后生产端基为—NCO 的预聚体,再加BDO扩链后,用胺(如乙二胺或己二胺)调节pH至中性,加入含无机载银抗菌剂(粒径5μm 以下)的去离子水,高速搅拌,加水调节粘度后,得涂层胶(分子质量1万~2万,粘度800~100mPa·s).涂布于织物表面不但防水透气透湿,还对常见的细菌、霉菌有很强的杀菌作用.Dugan J S[39]报道了一种含聚二甲基硅氧烷(或芳基硅树脂)的新型有机硅防火阻燃涂层剂,涂层后的织物具有抵抗高温火焰的性能,赋予织物卓越的悬垂性、缝纫性和美感.含交联性液体硅树脂、金属烷氧基化物和功能性聚硅氧烷(如环氧基硅油、氨基硅油等)黄良仙，等：织物涂层剂研究新进展13印染助剂29卷的织物涂层剂,可赋予织物持久的柔软、疏水、抗静电性能.[40]DowCorning公司的商品名为DowCorning FC227TS 的产品属高分子质量的聚二甲基硅氧烷,用于织物涂层,能大大改善织物的撕破强力,耐渗水性较高,在高、低温时仍具较好的柔软性,具有防紫外线功能.涂层织物用于制作雨衣、警察及军人服装、婴儿服、防护服、滑雪衫、航海服、伞、帐篷、医院病床床单等.WACKER 公司新产品Elastosil HT10,属液态硅橡胶,不含溶剂,具有良好的耐热性能,经涂层的纤维织物即使在260℃下老化2周后依然保持弹性,玻璃纤维织物也不会变脆.涂层纺织品具有出色的电绝缘性和阻燃性.[41]而WACKER公司的Finish CT25E和Fimsh CI27E等水乳性有机硅涂层剂用于精细涂层,织物具有不同橡胶感风格,适宜于休闲服、运动服、风雨衣和羽绒服面料.[31]北京度辰新材料股份有限公司的水性有机硅涂层胶CT-500E系列,是由特种硅酮弹性体、交联剂、催化剂组成,既可单独使用,也可和聚氨酯、丙烯酸酯、聚醋酸乙烯等混配使用,能赋予织物光滑、柔软、滑糯、丰满的手感,耐干洗和水洗,增强织物的撕裂强度和抗皱性能.[42]2展望2.1绿色环保型产品随着人们环保意识的增强以及各国环保法规的颁布和实施,完全水分散的、在合成和应用过程中无溶剂污染的绿色环保型涂层剂是国内外竞相开发的主攻方向.2.2特殊功能型产品随着计算机及电信高新技术的发展和普及,电磁辐射已成为继噪音污染、空气污染、水污染之后威胁人类健康的第四大公害.具有电磁波屏蔽的涂层织物在现代人们生活中有着极其重要的作用,其研发应引起人们的关注.另外,具有保温、增温、抗菌、防音、闪光、反光整理等特殊功能涂层织物也应给予关注.2.3“智能”化产品如智能化防水透湿材料,透气性、透湿性可通过体温加以控制,达到调节体温的作用,是未来涂层发展的趋势.2.4多功能型产品在提高涂层织物防水透湿基础上,改进或增加性能的涂层剂新品种能赋予涂层织物不同风格和其他附加功能,如防水、透湿、阻燃(或抗紫外线、或耐水解防霉型)三合一功效等,也是未来涂层发展的趋势.参考文献:[1]张晓琴,章杰.纺织品涂层整理剂的生态问题和解决方法[J].印染助剂,2009,26(3):1-5.[2]MENG Q B,LEE S I,NAH C W,et al.Preparation of waterbornepolyurethanes using an amphiphilic diol for breathable waterproof tex－tile coatings[J].Progress in Organic Coatings,2009,66(4):382-386. 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高性能涤纶织物的研究进展与应用展望
高性能涤纶织物的研究进展与应用展望摘要：高性能涤纶织物具有轻薄柔软、耐磨、抗紫外线、透气、防水、抗静电等多种优良性能，因此在各个领域得到广泛应用。
本文综述了高性能涤纶织物的研究进展，包括材料改性、织物结构优化和功能化处理等方面的最新研究成果，并对未来的应用前景进行了展望。
1. 引言高性能涤纶织物作为一种具有广泛应用前景的新型材料，已经吸引了广泛的研究兴趣。
具有优异的物理性能和化学性能，高性能涤纶织物在服装、家居、体育用品、工业用品等领域都有着重要的应用价值。
本文将对高性能涤纶织物的研究进展进行综述，并展望其未来的应用前景。
2. 材料改性的研究进展材料改性是提升高性能涤纶织物性能的关键步骤。
近年来，通过纳米材料的添加、功能性化合物的掺杂、复合材料的制备等措施，不断改善了高性能涤纶织物的性能。
例如，添加金属氧化物纳米颗粒可以提高织物的抗菌性能和紫外线防护效果；掺杂碳纳米管可以增强织物的导电性能和抗静电性能；制备纳米纤维复合材料则可以使织物具有降解性能和自愈合功能。
材料改性的研究不仅提高了高性能涤纶织物的性能，也为其在不同领域的应用提供了更多可能性。
3. 织物结构优化的研究进展织物结构对高性能涤纶织物的性能起着重要作用。
研究人员通过优化织物结构，如改变纱线密度、纱线粗细、纹理形状等来改善高性能涤纶织物的性能。
例如，采用高分子纤维增强的三维编织织物，可以提高织物的抗撕裂性能和抗拉伸性能；通过调整织物纹理形状，可以增强织物的导湿性能和透气性能。
织物结构优化的研究可以有效提高高性能涤纶织物的性能，并满足不同应用领域的需求。
4. 功能化处理的研究进展功能化处理是高性能涤纶织物研究中的重要方向。
通过表面改性、化学处理等方法，增加高性能涤纶织物的功能性。
研究人员利用纳米技术制备纳米涂层，提高织物的防水性能和抗污性能；采用等离子体处理，增强织物的抗紫外线性能和耐磨性能；利用染料分子的吸附与树脂的反应，实现织物的抗褪色性能和抗菌性能等。
新颖涤纶纤维开发及其织物性能分析
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几个纬纱试样的导湿面积、导湿体积、导湿质量、指标综合值见表３。
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在皮肤表面，通过纱线和织物的芯吸作用，将液态汗水从织物的一面传递到另一面，并散发到空气中，以
促进热量的散失，对织物的穿着舒适性起着十分重要的作用。
织物中毛细管内液态水的运输，可以在没有外力场条件下完成。这是因为毛细管中液面的弯曲有一定
的附加压力，这些附加压力由液固界面张力引起。
３．２．２织物透湿汽性能测试
由测试结果看，异形中空涤纶纤维织物的透湿汽性能要逊于Ｃｏｏｌｍａｘ、Ｃｏｏｌｂｓｔ和常规涤纶纤维，这
在前面的透气性探讨中也可明显看出。
３．２．３织物导湿性能测试
模拟人体出汗过程，在织物内表面滴一滴水，测试１ｒａｉｎ后另一面的导湿面积，根据导湿面积计算导
湿体积和导湿量如表３。 由于织物的厚度不同，可以计算织物的导湿体积：
热塑性聚氨酯(TPU)在涂层中的应用分析
热塑性聚氨酯（TPU）在涂层中的应用分析TPU的特性TPU名称为热塑性弹性体橡胶,这种材料能在一定热度下变软,而在常温下可以保持不变.用在鞋上多起稳定支撑的作用.TPU(Thermoplastic polyurethanes):热塑性弹性体橡胶.一种能够在一定热度下反复变软或改变的塑胶材料，而在常温下它却可以保持形状不变.能起个支撑、保护的作用. 位于鞋中底(也不一定,很多地方都会用到)TPU的主要特性有：硬度范围广：通过改变TPU各反应组分的配比，可以得到不同硬度的产品，而且随着硬度的增加，其产品仍保持良好的弹性和耐磨性。
机械强度高：TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。
耐寒性突出：TPU的玻璃态转变温度比较低，在零下35度仍保持良好的弹性、柔顺性和其他物理性能。
加工性能好：TPU可采用常见的热塑性材料的加工方法进行加工，如注塑、挤出、压延等等。
同时，TPU与某些高分子材料共同加工能够得到性能互补的聚合物合金。
耐油、耐水、耐霉菌。
再生利用性好。
与其它热塑性弹性体相类似，TPU的分子结构决定了其性质。
由于TPU 分子中含有软链和硬链，使得TPU既具有柔性、又具有刚性。
在加工过程中，其硬链软化，使得TPU可以被塑造成任何形状;而在冷却过程中，又能恢复其原有的刚性。
TPU的大部分硬链是由异氰酸酯类化合物组成的;而软链则是由各类羟基化合物组成的，范围比较广。
因此，TPU的主要区别就在于软链的不同:是聚酯类，还是聚醚类?其中:聚醚类TPU具有很好的耐水解性和耐微生物侵蚀性，根据我们的实验，在70℃的热水中浸泡4周后，其弹性基本上没有变化，断裂强度也下降得很小；而聚酯类则具有极好的抗撕裂性和耐化学试剂(如耐各种酸碱、汽油等)的性能。
7.5.2TPU（热可塑性聚氨酯）塑料的卓越功能和应用范围TPU （热可塑性聚氨酯）因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。
目前，凡是使用PVC的地方，TPU均能成为PVC之替代品。
防水透湿织物的研究进展
服 装 学 报
Ｖｏｌ．４ Ｎｏ．５
２０１９年 １０月
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｏｔｈｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ
Ｏｃｔ． ２０１９
防水透湿织物的研究进展
丁子寒１， 初 曦１， 邹婷婷１， 邱 华１， 沈海生２
（１．江南大学 纺织服装学院，江苏 无锡 ２１４１２２；２．南通赛晖国际贸易股份有限公司，江苏 南通 ２２６０１１）
随着科学技术的发展和经济生活的提高，人们 对于纺织品的关注不只局限于织物的强度和耐用 性能，对 于 织 物 的 外 观 设 计、舒 适 性 和 功 能 性 也 愈 加关注。在户外运动时，要求服装可以抵抗外界的 雨露，同时防止汗液在服装与人体之间积聚冷凝。
防水透湿功能服装被人们形象地称为“可呼吸 面料”［１］。这是因为它一方面可以阻止液态的水分
１．１ 按照加工方式分类 防水透湿织物按照加工方式可分为高密织物、
涂层织物 和 层 压 织 物［２］。 不 同 加 工 方 式 所 对 应 的 织物各有特色。
高密织物产生于 ２０世纪 ８０年代，它的密度可 达到普通织物的 ２０倍。在晴朗天气时，纱线孔隙 大约为 １０μｍ，此时织物具有良好的透气透湿性，而 当空 气 湿 润 时，纤 维 吸 收 水 分 体 积 迅 速 增 大，纱 线 孔隙缩小到 ３～４μｍ，并能起到一定防水的功效。 以细号棉纱织成的平纹 Ｖｅｎｔｉｌｅ织物是高密织物的 代表［３］。涂层织物是将具有防水透湿功能的整理剂 均匀涂覆于织物上表面，形成一层连续不透水的高分 子薄膜，其防水性能优异，但是透湿性能较差。目前 市场上常见的整理剂有有机氟系整理剂和有机硅系 整理 剂。ＳＨＡＯ Ｊ等［４］采 用 丝 素 蛋 白 （ｓｉｌｋｆｉｂｒｏｉｎ， ＳＦ）和聚乙烯吡咯烷酮（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ，ＰＶＰ） 改性水性聚氨酯（ｗａｔｅｒｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ，ＷＰＵ）制剂，制 备了一种新型防水透湿涂料，实现了理想的防水透 气效果。层 压 织 物 是 指 在 一 定 的 温 度、压 力、胶 黏 剂 的 作 用 下，将 防 水 透 湿 功 能 膜 与 普 通 织 物 相 复 合，取长补短，集多种优点于一身，且不用担心各材 料的相容性问题。周珊珊等［５］采用乙烯醋酸乙烯 共聚物（ｅｔｈｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅｃｏｐｏｌｙｍｅｒ，ＥＶＡ）热熔 胶制备出聚四氟乙烯（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ，ＰＴＦＥ） 防水透湿层压织物，其透湿量、剥离强度、防水性等 性能均可满足市场需求。赵磊等［６］将热塑性聚氨酯 （ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｐｏｌｙｙｒｅｔｈａｎｅ，ＴＰＵ）热熔胶弹性体均匀 洒在涤纶机织物表面，然后平铺高透 ＰＵ膜，在一定 温度和压力的复合作用下，制备出的层压织物具有 良好的防水透湿性。 １．２ 按照防水透湿机理分类
聚氨酯复合材料的研究进展
聚氨酯复合材料的研究进展周丰;武春雨【摘要】采用纳米填料制备聚合物基复合材料是改善聚氨酯耐老化性能及耐沾污性，拓展其应用领域的一种重要手段。
综述了聚氨酯与蒙脱土、石墨烯、碳纳米管、纳米TiO2、高岭土等无机材料制备的复合材料的研究进展。
目前，这些复合材料大多停留在实验室研究阶段，应不断改进复合材料生产工艺，降低成本，尽快实现产业化；应解决和控制复合材料制备过程中有关粒子的分散与团聚问题；采用个性定制等方法实现聚氨酯复合材料性能的多功能化等是今后的主要研究方向。
%Nano filler is used to prepare polymer based composites,which can improve the aging and stain resistance of polyurethane and extend its application. This paper reviews the research progress of the composites prepared by polyurethane with inorganic materials such as carbon nanotube,graphene,kaolinite, nano titanic oxide,and montmorillonite. It needs to improve the manufacturing process,reduce the costs to realizethe industrialization of the materials which are still in laboratory research.In addition,the dispersion and agglomeration of the particles need to be controlled during preparation of the composites. Customization is used to achieve the multifunction of the polyurethane composites,which will bethe future research direction.【期刊名称】《合成树脂及塑料》【年(卷),期】2016(033)003【总页数】6页(P97-102)【关键词】聚氨酯;复合材料;石墨烯;碳纳米管;蒙脱土;保温材料;硬质聚氨酯【作者】周丰;武春雨【作者单位】中国人民大学，北京市 100872;大连万达商业地产股份有限公司，北京市 100022【正文语种】中文【中图分类】TQ323聚氨酯是由多异氰酸酯在催化剂及助剂存在下与多元醇聚合而成的以氨基甲酸酯基团为重复基团的一种高分子材料，主要包括聚氨酯泡沫（分为硬质、半硬质、软质）、聚氨酯弹性体、聚氨酯涂料、防水聚氨酯、聚氨酯胶载剂等。
《废旧涤纶织物制备水性聚氨酯及其阻燃改性研究》范文
《废旧涤纶织物制备水性聚氨酯及其阻燃改性研究》篇一一、引言随着人们对可持续发展的高度关注，绿色、环保的建筑材料成为当前的研究热点。
水性聚氨酯以其良好的涂层性能和优异的环保性广泛应用于建筑涂料、皮革、纺织等领域。
而废旧涤纶织物作为常见的废弃物，其回收利用不仅有助于减少环境污染，还能为水性聚氨酯的制备提供新的原料来源。
本篇论文旨在研究废旧涤纶织物制备水性聚氨酯及其阻燃改性的方法与效果。
二、废旧涤纶织物的预处理首先，废旧涤纶织物需经过预处理过程，包括清洗、破碎、干燥等步骤，以去除杂质和水分，提高后续处理的效率和质量。
在破碎过程中，通过合适的破碎设备和工艺参数，将废旧涤纶织物破碎成小片或粉末状，为后续的化学反应提供适宜的形态。
三、水性聚氨酯的制备1. 原料选择：以废旧涤纶织物为主要原料，同时选用适当的多元醇、异氰酸酯等化学原料。
2. 反应原理：在催化剂的作用下，多元醇与异氰酸酯进行聚合反应，生成聚氨酯预聚体。
再通过乳化剂的作用，将预聚体分散于水中，形成水性聚氨酯。
四、阻燃改性研究为提高水性聚氨酯的阻燃性能，需在聚氨酯制备过程中加入阻燃剂。
阻燃剂的选择对提高材料阻燃性能具有重要作用。
本研究将探索不同类型的阻燃剂（如无机阻燃剂、磷系阻燃剂等）及其配比对水性聚氨酯阻燃性能的影响。
同时，还将研究阻燃改性后的水性聚氨酯的力学性能、耐候性能等物理化学性能的变化。
五、实验与结果分析1. 实验设计：通过实验探究废旧涤纶织物不同破碎程度、原料配比、反应温度等因素对水性聚氨酯性能的影响。
同时进行阻燃改性实验，记录不同阻燃剂种类和配比下的水性聚氨酯的阻燃性能及物理化学性能变化。
2. 结果分析：通过对实验数据的分析，找出最佳的原料配比和反应条件，以及最佳的阻燃剂种类和配比。
同时，对改性后的水性聚氨酯进行性能评价，包括涂层均匀度、附着力、硬度、阻燃性能等指标。
六、结论与展望本研究通过实验证实了废旧涤纶织物制备水性聚氨酯的可行性，并探索了阻燃改性的有效方法。
防水透气聚氨酯薄膜及涂层的研究进展
用。 "&# 形状记忆聚氨酯 形状记忆聚氨酯材料软段具有良好的结晶性， 硬段聚集成微区起物理交联点的作用， 控制形状记
・*・
聚氨酯工业
第 -/ 卷
忆聚氨酯的形状固定和恢复。在记忆温度上下， 材 料的湿气渗透性有显著差别
［)］ 体皮肤的呼吸性相媲美 。 " & " 亲水型
连续的无孔薄膜及涂层材料， 其表面及本体均 ［$， !］ 为均匀致密结构 。防水性是由于材料的连续性 和较大的表面张力决定的， 呼吸性是由聚氨酯亲水 软段类型、 比例及软段的相对分子质量决定的， 通过 复杂的分子扩散机理来实现： 聚氨酯的微相分离结 构为复杂的分子扩散提供了可能， 水分子沿着密集 的分子链间隙传递， 由高湿度一侧吸附水分， 通过聚 氨酯分子链上的亲水基团传递到低湿度一侧， 但其 呼吸性一般相对微孔结构而言较差。-./012 3456/6768 研制出一种新型的聚氨酯薄膜及涂层， 通过调节其 亲水软段的比例及相对分子质量， 它的水蒸气透过 率与微孔材料可达到同一水平， 从而控制与皮肤接
开合， 医护人员在不移走敷料的情况下可对伤口进 行检查和治疗， 伤口恢复后易摘掉敷料， 不会对新组 织造成损伤。 具有良好生物相容性的聚氨酯也可用作经皮给
［%>］ 药敷料 ， 既可有效阻止药物中活性组分不必要的
， 它具有很好的呼吸功能和高伸展性
能， 又由于聚氨酯本身的低温柔性较好， 在 ’ &() 仍 有很好的柔韧性和透气性， 应用广泛， %*+, 年曾被 用于制作珠穆朗玛峰西峰登山队员的登山服， 穿着 非常舒适。 将形状记忆聚氨酯的形状记忆温度定为室温， 可用于生产复合织物
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涤纶－ＴＰＵ涂层织物界面性能研究进展
周长城李忠东王兆军鞠国良
总后建筑工程研究所，陕西西安７１００３２
摘要：涤纶织物表面惰性是制约涤纶－ＴＰＵ涂层织物复合牢度的重要因素，纤维及织物表面改性是改善涂层与织物界面结合效果的有效措施。
在分析涤纶－ＴＰＵ涂层织物界面结合强度影响因素的基础上，综述了国内外涤纶织物表面改性的研究进展，以及涂层织物研究中常用的研究方法及技术手段。
涤纶；热塑性聚氨酯；涂层织物；界面
ＴＳ１０１．９２３Ａ１６７２－２１９１ （２０１１ ）０４－００５３－０５
２０１１－０２－２２
周长城（１９８０－），男，工程师，主要从事ＴＰＵ涂层织物的研究。
ｊｇｓｚｃｃ＠１６３．ｃｏｍ
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ＴＥＮＧ ＹｉｇａｎｇＺＨＡＮＧ ＺｈｉｙｏｎｇＣＨＥＮ ＸｉｎｇｑｉａｎｇＧＵＩ ＬｉｎＹＵ ＨａｉｃｈｅｎｇＣＨＵ Ｂａｉｌｉｎｇ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｔｅｒｙｌｅｎｅ－ＴＰＵ Ｃｏａｔｅｄ Ｆａｂｒｉｃ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ
ＺＨＯＵ ＣｈａｎｇｃｈｅｎｇＬＩ ＺｈｏｎｇｄｏｎｇＷＡＮＧ ＺｈａｏｊｕｎＪＵ Ｇｕｏｌｉａｎｇ
拜耳
涤纶-TPU涂层织物界面性能研究进展
作者：周长城， 李忠东， 王兆军， 鞠国良， ZHOU Changcheng， LI Zhongdong， WANG Zhaojun， JU Guoliang
作者单位：总后建筑工程研究所,陕西西安,710032
刊名：
化学推进剂与高分子材料
英文刊名：Chemical Propellants & Polymeric Materials
年，卷(期)：2011,9(4)
本文链接：/Periodical_hxtjjygfzcl201104010.aspx。