一種運動防護織物及製造方法

2023-04-23 07:25:41 1

一種運動防護織物及製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種運動防護織物，其包括基底織物和塗覆的防護塗層，所述防護塗層通過浸漬含有水性聚氨酯的乳液並固化得到。所述預聚體組分由15.0～18.0重量份的二異氰酸酯、10.5～12.0重量份的聚酯多元醇、1.5～2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5～3.5重量份的擴鏈劑和0.10～0.15重量份的催化劑製備得到。其中，所述低聚物組分由8～10重量份的二羥基聚醚，1.0～1.2重量份的端基為芳氨基的端氨基聚醚和2.5～3.0重量份的擴鏈劑組成。本發明所述的運動防護織物不僅具有改進的手感舒適性和透溼性，而且具有優異的耐磨性能和拉伸性能；此外還出人預料的具有優異的抗老化性和防水性能。
【專利說明】一種運動防護織物及製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及紡織面料的【技術領域】，更具體地說，本發明涉及一種運動防護織物及製造方法。
【背景技術】
[0002]紡織品塗層整理劑又稱塗層膠，是一種均勻塗布於織物表面的高分子類化合物。經過塗層處理的織物能夠在織物表面形成一層或多層薄膜，能夠賦予織物高回彈和豐滿的手感等效果，而且還能夠賦予具有防水透氣、耐水壓，通氣透溼，阻燃、防汙和/或抗靜電等特殊功能。
[0003]紡織品塗層膠主要是溶劑型，通常包括溶劑型聚氯乙烯、丙烯酸酯以及聚氨酯類，但是溶劑型的塗層膠通常含有N-羥甲基醯胺類化合物，它們在浸潰，以及塗層後的織物在存放或穿著過程中，還會分解或釋放出甲醛，無論是對人體健康還是環境都存在著健康風險。隨著對環保要求的指標要求越來越高，現有技術中也陸續開發了多種水性塗層膠，例如水性丙烯酸酯或水性防護塗層膠。雖然水性聚氨酯具有手感柔軟，穿著舒適的優點，但其耐候性、耐水解性以及功能性仍有待改進。

【發明內容】

[0004]鑑於現有技術中存在的上述技術問題，本發明的目的在於提供一種運動防護織物及製造方法。
[0005]為了實現上述發明目的，本發明的技術方案如下:
[0006]一種運動防護織物，其包括基底織物和塗覆在所述基底織物上的防護塗層，其特徵在於:所述防護塗層通過浸潰含有水性聚氨酯的乳液並固化得到，並且所述防護塗層的塗覆量為50?200g/m2。
[0007]其中，所述基底織物為天然纖維、合成纖維或混紡纖維中的任意一種。
[0008]其中，所述含有水性聚氨酯的乳液是由預聚體組分、低聚物組分、氨基矽烷的水解縮合物、乳化劑、滲透劑、柔軟劑和水形成的乳液。
[0009]其中，所述預聚體組分由15.0?18.0重量份的二異氰酸酯、10.5?12.0重量份的聚酯多元醇、1.5?2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5?3.5重量份的擴鏈劑和
0.10?0.15重量份的催化劑的組分製備得到。其中，所述低聚物組分由8?10重量份的二羥基聚醚，1.0?1.2重量份的端基為芳氨基的端氨基聚醚和2.5?3.0重量份的擴鏈劑組成。
[0010]其中，所述二異氰酸酯選自脂肪族二異氰酸酯、芳香族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯或者它們的混合物。作為脂肪族二異氰酸酯的例子包括異佛爾酮二異氰酸酯、4，4』_ 二環己基甲烷二異氰酸酯或1，6_六亞甲基二異氰酸酯。作為芳香族異氰酸酯的例子包括4，4』 - 二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯。作為優選地，所述二異氰酸酯為MD1、TDI或二者的混合物；更優選地，所述二異氰酸酯為液化MDI。其中，所述擴鏈劑是指含有兩個官能團的化合物，通常是小分子二元醇、二元胺、乙醇胺等。所述擴鏈劑為1，4_ 丁二醇、乙二醇、1，3-丙二醇、一縮二乙二醇、乙二胺、己二胺、二乙醇胺、三乙醇胺以及丙三醇中的至少一種。作為優選地，所述擴鏈劑為1，4_ 丁二醇。
[0011]其中，所述聚酯多元醇為芳香族多元醇，並且所述芳香族多元醇的官能度為1.8 ?2.2。
[0012]其中，所述二羥基聚醚是以丙二醇為起始劑的二羥基聚醚，並且其羥基為105?115mgK0H/g。
[0013]其中，所述端基為芳氨基的端氨基聚醚是以聚四亞甲基醚二醇為主鏈，並且其分子量為250?1000。
[0014]其中，所述氨基娃燒選自3_氨丙基二甲氧基娃燒、3_氨丙基二乙氧基娃燒、N-苯基-3-氨丙基三甲氧基矽烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基矽烷或N-2-(氨乙基)_3_氨丙基二乙氧基娃燒，或者它們的組合物。
[0015]與現有技術相比，本發明所述的運動防護織物及其製造方法具有以下突出的有益效果:
[0016]本發明所述的運動防護織物不僅具有改進的手感舒適性和透溼性，而且具有優異的耐磨性能和拉伸性能；此外還出人預料的具有優異的抗老化性和防水性能。
【具體實施方式】
[0017]以下將結合具體實施例對本發明所述的運動防護織物及其製造方法做進一步的闡述，以幫助本領域的技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解；需要指出的是實施例中有關材料以及性能等的描述都是示例性的，而並不是指對發明保護範圍的限制。
[0018]本發明所述的運動防護織物，其包括基底織物和塗覆在所述基底織物上的防護塗層，所述防護塗層通過浸潰含有水性聚氨酯的乳液並固化得到，並且所述防護塗層的塗覆量為50?200g/m2。所述含有水性聚氨酯的乳液是由18?20wt %的預聚體組分、3.0?5.0wt %的低聚物組分、4.0?6.0wt %的氨基娃燒的水解縮合物、0.5?1.0wt %的乳化劑、
1.0?3.0wt%的滲透劑、1.0?3.0wt%的柔軟劑和餘量的水形成的乳液。其中，所述預聚體組分由15.0?18.0重量份的二異氰酸酯、10.5?12.0重量份的聚酯多元醇、1.5?2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5?3.5重量份的擴鏈劑和0.10?0.15重量份的催化劑的組分製備得到。其中，所述低聚物組分由8?10重量份的二羥基聚醚，1.0?1.2重量份的端基為芳氨基的端氨基聚醚和2.5?3.0重量份的擴鏈劑組成。所述運動防護織物可以通過包括以下步驟的方法製備得到:(a)利用含有水性聚氨酯的乳液浸潰基底織物；(b)在50?60°C條件下進行烘乾處理，時間為8?10分鐘；(c)在80?100°C固化處理5?10分鐘。而所述的含有水性聚氨酯的乳液通過包括以下步驟的方法製備得到:(I)將15.0?18.0重量份的二異氰酸酯、10.5?12.0重量份的聚酯多元醇、1.5?2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5?3.5重量份的擴鏈劑和0.10?0.15重量份的催化劑置於反應釜中，然後在60?70°C條件下反應2?3小時，然後降溫至40?50°C，控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的8?10%得到預聚體組分，出料後密封保存；(2)將8?10重量份的二羥基聚醚，1.0?1.2重量份的端基為芳氨基的端氨基聚醚和2.5?3.0重量份的擴鏈劑置於反應釜中，在40°C下充分混合I小時後得到低聚物組分，出料後密封保存；(3)在反應釜中加入IOwt %的去離子水，然後加入0.5~1.0wt %的乳化劑混合均勻，然後在高速攪拌的條件下(1500~2500rpm)加入18~20wt%的預聚體組分、3.0~5.0wt%的低聚物組分、
4.0~6.0wt %的氨基矽烷的水解縮合物，然後緩慢滴加剩餘的去離子水；最後加入1.0~
3.0wt%的滲透劑、1.0~3.0wt%的柔軟劑即可得到所述含有水性聚氨酯的乳液。
[0019]在以下實施例和比較例中:所述乳化劑為十二烷基磺酸鈉；所述滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚JFC-1 ;所述柔軟劑為硬脂酸聚氧乙烯酯SG-6。所述的二異氰酸酯為碳化二亞胺-脲酮亞胺改性的MDI，煙臺萬華聚氨酯股份有限公司(Wannate MD1-100HL)。所述的聚酯多元醇為Stepan公司的Stepanol系列芳香族聚酯多元醇(牌號為Stepanol PD-90LV)。所述的二羥基聚醚為以丙二醇為起始劑的二羥基聚醚，羥基為105~115mgK0H/g，牌號為Voranol220_110N。所述的端基為芳氨基的端氨基聚醚為Versalink P-650 (空氣產品公司(Air Products))。對比例3使用的 端氨基聚醚為Huntsman公司生產的Jeffamine SD系列仲氨基聚醚。所述的氨基矽烷的水解縮合物為3-氨丙基三乙氧基矽烷的水解縮合物，在溫度為20°C的條件下，在40.0重量份的去離子水和50.0重量份的異丙醇的混合溶劑中緩慢滴加3-氨丙基三乙氧基矽烷5.5重量份，然後在氮氣氣氛、25°C下反應24小時。之後，通過對反應溶液進行減壓，使異丙醇蒸發，再加入去離子水，得到有效成分12wt %的氨基矽烷的水解縮合物。
[0020]實施例1
[0021]本實施例所述的含有水性聚氨酯的乳液通過包括以下步驟的方法製備得到:(I)將15.0重量份的二異氰酸酯、10.5重量份的聚酯多元醇、2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5重量份的1，4_ 丁二醇和0.10重量份的二月桂酸二丁基錫置於反應釜中，然後在65°C條件下反應2~3小時，然後降溫至40°C，控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的8%得到預聚體組分，出料後密封保存；(2)將8重量份的二羥基聚醚，1.0重量份的端基為芳氨基的端氨基聚醚和2.5重量份的1，4_ 丁二醇置於反應釜中，在40°C下充分混合I小時後得到低聚物組分，出料後密封保存；(3)在反應釜中加入10wt%的去離子水，然後加入0.8wt%的乳化劑混合均勻，然後在2000rpm轉速的攪拌條件下加入20wt%的預聚體組分、
5.0￥丨％的低聚物組分、5.0wt%的氨基矽烷的水解縮合物，然後緩慢滴加剩餘的去離子水；最後加入2.0wt%的滲透劑、2.0wt%的柔軟劑即可得到所述含有水性聚氨酯的乳液。
[0022]實施例2
[0023]本實施例所述的含有水性聚氨酯的乳液通過包括以下步驟的方法製備得到:(I)將18.0重量份的二異氰酸酯、12.0重量份的聚酯多元醇、1.5重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、3.5重量份的1，4_ 丁二醇和0.10重量份的二月桂酸二丁基錫置於反應釜中，然後在65°C條件下反應2~3小時，然後降溫至40°C，控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的10%得到預聚體組分，出料後密封保存；(2)將10重量份的二羥基聚醚，1.2重量份的端基為芳氨基的端氨基聚醚和3.0重量份的I，4-丁二醇置於反應釜中，在40°C下充分混合I小時後得到低聚物組分，出料後密封保存；(3)在反應釜中加入10wt%的去離子水，然後加入
0.8wt%的乳化劑混合均勻，然後在2000rpm轉速的攪拌條件下加入20wt%的預聚體組分、
5.0￥〖％的低聚物組分、5.0wt%的氨基矽烷的水解縮合物，然後緩慢滴加剩餘的去離子水；最後加入2.0wt%的滲透劑、2.0wt%的柔軟劑即可得到所述含有水性聚氨酯的乳液。[0024]對比例I
[0025]所述的含有水性聚氨酯的乳液通過包括以下步驟的方法製備得到:(I)將15.0重量份的二異氰酸酯、10.5重量份的聚酯多元醇、2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5重量份的1，4_ 丁二醇和0.10重量份的二月桂酸二丁基錫置於反應釜中，然後在65°C條件下反應2~3小時，然後降溫至40°C，控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的8%得到預聚體組分，出料後密封保存；(2)將8重量份的二羥基聚醚和2.5重量份的I，4-丁二醇置於反應釜中，在40°C下充分混合I小時後得到低聚物組分，出料後密封保存；(3)在反應釜中加入IOwt %的去離子水，然後加入0.8wt%的乳化劑混合均勻，然後在2000rpm轉速的攪拌條件下加入2(^1:%的預聚體組分、5.(^1:%的低聚物組分、5.0wt%的氨基矽烷的水解縮合物，然後緩慢滴加剩餘的去離子水；最後加入2.0wt %的滲透劑、2.0wt %的柔軟劑即可得到所述含有水性聚氨酯的乳液。
[0026]對比例2
[0027]所述的含有水性聚氨酯的乳液通過包括以下步驟的方法製備得到:(I)將15.0重量份的二異氰酸酯 、10.5重量份的聚酯多元醇、2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5重量份的1，4_ 丁二醇和0.10重量份的二月桂酸二丁基錫置於反應釜中，然後在65°C條件下反應2~3小時，然後降溫至40°C，控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的8%得到預聚體組分，出料後密封保存；(2)將8重量份的二羥基聚醚，1.0重量份的端基為芳氨基的端氨基聚醚和2.5重量份的I，4-丁二醇置於反應釜中，在40°C下充分混合I小時後得到低聚物組分，出料後密封保存；(3)在反應釜中加入IOwt %的去離子水，然後加入0.8wt%的乳化劑混合均勻，然後在2000rpm轉速的攪拌條件下加入20wt%的預聚體組分、5.0wt%的低聚物組分，然後緩慢滴加剩餘的去離子水；最後加入2.0wt %的滲透劑、2.0wt %的柔軟劑即可得到所述含有水性聚氨酯的乳液。
[0028]對比例3
[0029]本對比例所述的含有水性聚氨酯的乳液通過包括以下步驟的方法製備得到:(I)將15.0重量份的二異氰酸酯、10.5重量份的聚酯多元醇、2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5重量份的1，4_ 丁二醇和0.10重量份的二月桂酸二丁基錫置於反應釜中，然後在65°C條件下反應2~3小時，然後降溫至40°C，控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的8%得到預聚體組分，出料後密封保存；(2)將8重量份的二羥基聚醚，1.0重量份的端氨基聚醚和2.5重量份的1，4_ 丁二醇置於反應釜中，在40°C下充分混合I小時後得到低聚物組分，出料後密封保存；(3)在反應釜中加入IOwt %的去離子水，然後加入0.8wt%的乳化劑混合均勻，然後在2000rpm轉速的攪拌條件下加入20wt%的預聚體組分、5.0wt%的低聚物組分、5.0wt%的氨基矽烷的水解縮合物，然後緩慢滴加剩餘的去離子水；最後加入2.0wt %的滲透劑、2.0wt%的柔軟劑即可得到所述含有水性聚氨酯的乳液。
[0030]對比例4
[0031]本對比例所述的含有水性聚氨酯的乳液通過包括以下步驟的方法製備得到:(I)將15.0重量份的二異氰酸酯、10.5重量份的聚酯多元醇、2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5重量份的1，4_ 丁二醇和0.10重量份的二月桂酸二丁基錫置於反應釜中，然後在65°C條件下反應2~3小時，然後降溫至40°C，控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的8%得到預聚體組分，出料後密封保存；(2)將8重量份的二羥基聚醚，1.0重量份的端基為芳氨基的端氨基聚醚和2.5重量份的1，4_ 丁二醇置於反應釜中，在40°C下充分混合I小時後得到低聚物組分，出料後密封保存；(3)在反應釜中加入10wt%的去離子水，然後加入
0.8wt%的乳化劑混合均勻，然後在2000rpm轉速的攪拌條件下加入20被％的預聚體組分、
5.0界1:%的低聚物組分、5.(^1:%的乙烯基三甲氧基矽烷,然後緩慢滴加剩餘的去離子水；最後加入2.0wt%的滲透劑、2.0wt%的柔軟劑即可得到所述含有水性聚氨酯的乳液。
[0032]作為示例性地，將實施例1~2以及對比例I~4製備得到的含有水性聚氨酯的乳液浸潰在基底織物(棉布68X68)上，然後在60°C條件下進行烘乾處理，時間為8分鐘；最後在100°C固化處理5分鐘即可得到含有防護塗層的織物，為了比較方便所述塗層的塗覆量均為約50g/m3(可以通過調節含有水性聚氨酯的乳液的浸潰時間等參數來調節塗覆量)。將得到的含有防護塗層的織物進行性能測試，其中拉伸強度和扯斷伸長率(經向)按照HG/T2580-1994中規定的方法執行；撕裂強度(經向)按照HG/T2581-1994第8章規定的方法執行，耐磨性按照GB/T19089-2003中規定的方法執行。
[0033]測試結果如表1所示:
[0034]表1
[0035]
【權利要求】
1.一種運動防護織物，其包括基底織物和塗覆在所述基底織物上的防護塗層，其特徵在於:所述防護塗層通過浸潰含有水性聚氨酯的乳液並固化得到，並且所述防護塗層的塗覆量為50?200g/m2。
2.根據權利要求1所述的運動防護織物，其特徵在於:所述基底織物為天然纖維、合成纖維或混紡纖維中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的運動防護織物，其特徵在於:所述含有水性聚氨酯的乳液是由18?20wt%的預聚體組分、3.0?5.0wt%的低聚物組分、4.0?6.0wt%的氨基娃燒的水解縮合物、0.5?1.0wt %的乳化劑、1.0?3.0wt %的滲透劑、1.0?3.0wt %的柔軟劑和餘量的水形成的乳液。
4.根據權利要求3所述的運動防護織物，其特徵在於:所述預聚體組分由15.0?18.0重量份的二異氰酸酯、10.5?12.0重量份的聚酯多元醇、1.5?2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5?3.5重量份的擴鏈劑和0.10?0.15重量份的催化劑的組分製備得到。
5.根據權利要求3所述的運動防護織物，其特徵在於:所述低聚物組分由8?10重量份的二羥基聚醚，1.0?1.2重量份的端基為芳氨基的端氨基聚醚和2.5?3.0重量份的擴鏈劑組成。
6.根據權利要求4所述的運動防護織物，其特徵在於:所述聚酯多元醇為芳香族多元醇，並且所述芳香族多元醇的官能度為1.8?2.2。
7.根據權利要求5所述的運動防護織物，其特徵在於:所述二羥基聚醚是以丙二醇為起始劑的二羥基聚醚，並且其羥基為105?115mgKOH/g。
8.根據權利要求5所述的運動防護織物，其特徵在於:所述端基為芳氨基的端氨基聚醚是以聚四亞甲基醚二醇為主鏈，並且其分子量為250?1000。
9.權利要求1?8任一項所述的運動防護織物的製造方法，其特徵在於:包括以下步驟:(a)利用含有水性聚氨酯的乳液浸潰基底織物；(b)在50?60°C條件下進行烘乾處理，時間為8?10分鐘；(c)在80?100°C固化處理5?10分鐘。
10.根據權利要求9所述的運動防護織物的製造方法，其特徵在於:所述的含有水性聚氨酯的乳液通過包括以下步驟的方法製備得到:(1)將15.0?18.0重量份的二異氰酸酯、10.5?12.0重量份的聚酯多元醇、1.5?2.0重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2.5?.3.5重量份的擴鏈劑和0.10?0.15重量份的催化劑置於反應釜中，然後在60?70°C條件下反應2?3小時，然後降溫至40?50°C，控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的8?10%得到預聚體組分，出料後密封保存；(2)將8?10重量份的二羥基聚醚，1.0?1.2重量份的端基為芳氨基的端氨基聚醚和2.5?3.0重量份的擴鏈劑置於反應釜中，在40°C下充分混合1小時後得到低聚物組分，出料後密封保存；(3)在反應釜中加入10wt%的去離子水，然後加入0.5?1.0wt %的乳化劑混合均勻，然後在1500?2500rpm轉速的攪拌條件下加入18?20wt%的預聚體組分、3.0?5.0wt%的低聚物組分、4.0?6.0wt%的氨基娃烷的水解縮合物，然後緩慢滴加剩餘的去離子水；最後加入1.0?3.0wt %的滲透劑、1.0?.3.0wt%的柔軟劑即可得到所述含有水性聚氨酯的乳液。
【文檔編號】C08G18/66GK104005231SQ201410213416
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】郭有良, 郭煜鋒 申請人:嘉興富勝達染整有限公司