CN107189534A - 一种高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂及其制备方法 - Google Patents

一种高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂及其制备方法，该着色剂由下述组分组成（质量份）：5份‑30份改性聚氨酯树脂；0.1份‑10份润湿剂；0.1份‑20份分散剂；0.1份‑1份助剂；10份‑70份色粉；10份‑70份溶剂。该方法具有制备工艺简单，操作方便，节约能耗，连续生产几乎可达零排放，制品颜料含量高，遮光性好，减少克重比，相容性好，具有广泛的应用前景。

Description

一种高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂及其制 备方法
技术领域
本发明涉及一种高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂及其制备方法。
背景技术
近年来，由于臭氧层破坏严重，甚至出现了空洞，到达地面的紫外线不断增加。长时间照射紫外线会对人体造成伤害，使人体皮肤出现红斑和水泡甚至诱发皮肤病和皮肤癌，为避免人体长时间遭受紫外线辐射，研发具有抗紫外线的织物涂层迫在眉睫。研究表明，织物涂层着色剂的性能及结构特性对织物涂层的外观和手感有显著影响。因此，如何进一步提高织物涂层用着色剂的性能已备受关注。
传统的雨伞布、帐篷、旅游气垫、保健枕垫、吹气产品，多以纺织品为基材，涂覆为聚氨酯胶或聚丙烯酸酯胶，用清胶或银浆以及少量的彩色涂布来实现遮光、抗紫外线辐射的功能。但是采用银浆涂层遮光时问题较多，如织物面渗银、层面银粉脱落、涂层过程中出现气泡等，这些对涂层织物的外观、质量均有影响。此外，清胶、银浆等彩色涂层织物的手感、色牢度有待提高。在此基础上，着色剂钛白粉、炭黑、深色有机颜料凭借其着色力强、遮盖性好、价格低廉等优点，在织物涂层领域备受关注。但是，如何提高着色剂在基质中的分散性、相容性同时提高织物涂层遮光、防紫外线性能成为研究焦点。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明第一方面目的是提供一种高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂。
本发明为实现上述目的，采用的技术方案如下：一种高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂，由下述按质量份计的组分组成：5份-30份改性聚氨酯树脂；0.1份-10份润湿剂；0.1份-20份分散剂；0.1份-1份助剂；10份-70份色粉；10份-70份溶剂。
进一步的设置在于，所述的改性聚氨酯树脂的固含量在50%以上，100%模量为20-80kg/cm2。
所述润湿剂优选脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚中的一种以上。
所述分散剂优选含颜料亲和基团的嵌段共聚物、高分子量烷基铵盐共聚物、改性聚氨酯高聚物中的一种以上。
所述助剂优选紫外线吸收剂。
所述色粉为钛白粉、碳黑粉、有机大红、酞青蓝、酞青绿、黄色粉、紫中的一种，该制备方法中的色粉并不局限于以上所述色粉，可以根据实际需要进行选择。
所述溶剂优选甲乙酮、丙酮、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、二丙酮醇、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种以上。
本发明的第二方面是提供一种高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂的制备方法，主要包括以下步骤：
a、将4份-20份（质量份）改性聚氨酯树脂、8份-60份（质量份）溶剂、0.1份-10份（质量份）润湿剂、0.1份-20份（质量份）分散剂、0.1份-1份（质量份）助剂加入混合器中混合，设置搅拌器的搅拌速度为500-1000转/分，搅拌10-20分钟；
b、搅拌均匀后，降低搅拌器的搅拌速度至400转/分，加入10份-70份（质量份）色粉，加料完毕后提高搅拌速度并控制搅拌速度为500-1500转/分，连续搅拌2-6小时至浆料表面均匀细腻后停止搅拌，静置熟化1-12小时；
c、向熟化后的浆料中依次加入1份-10份（质量份）预留的改性聚氨酯树脂、2份-17份（质量份）预留溶剂后过砂磨机研磨至粒径小于10微米；
d、送检合格后过滤、包装得到聚氨酯织物涂层用着色浆。
上述送检合格是指达到耐光性8级、耐温性200℃、耐酸性5级、耐碱性5级、耐溶剂性5级、耐色迁移5级；其中耐光性8级最好，其余为次；耐酸、碱、溶剂、色迁移性5级最好，其余为次。
利用该方法制备得到聚氨酯织物涂层用着色剂，该方法中关键步骤是如何提高颜料的分散程度，本发明主要通过以下方式提高颜料的分散性：
1、该方法中的润湿阶段通过采用非离子型表面活性剂如脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚，该非离子型表面活性剂具有润湿性好、渗透力强等特点；
2、该方法通过施加机械力使颜料重新进行机械解聚集，通过使颜料中的过大粒子解聚集，让其新表面暴露于漆料中，使每个粒子的所有表面全部被润湿，使过大颜料粒子解聚，甚至可以达到原级粒子的大小；
3、本发明选择的分散剂为含颜料亲和基团的嵌段共聚物、高分子量烷基铵盐共聚物和改性聚氨酯高聚物，此类分散剂具有分子量高，对颜料的亲和力好，展色性佳，稳定性好，同时还具有良好的降粘性；
4、本发明通过将预留的改性聚氨酯树脂和溶剂N,N-二甲基甲酰胺分批加入浆料中，该预留物料的加入，可以有效的降低待研磨物料的温度，有利于提高物料的分散性和相容性。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、本发明提供的高含固遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂的制备方法。该制备方法工艺流程简单，操作方便，节约能耗，连续生产几乎可达零排放。制品颜料含量高，遮光性好，减少克重比，相容性好，具有广泛的应用前景；
2、本发明选择的分散剂为含颜料亲和基团的嵌段共聚物、高分子量烷基铵盐共聚物和改性聚氨酯高聚物，该分散剂具有分子量高，对颜料的亲和力好，展色性佳，稳定性好，同时具有良好的降粘性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：
将4份（质量份）改性聚氨酯树脂、8份（质量份）N,N-二甲基甲酰胺、0.1份（质量份）紫外吸收剂、10份（质量份）异构醇聚氧乙烯醚、4.9份（质量份）改性聚氨酯高聚物分散剂加入混合器中混合，设置搅拌器的搅拌速度为500-1000转/分钟，搅拌10-20分钟。
搅拌均匀后，降低搅拌器的搅拌速度至400转/分，向混合均匀的透明浆中缓慢加入70份（质量份）钛白粉后提高搅拌器的搅拌速度为500-1500转/分钟，连续搅拌2-6小时至浆料表面均匀细腻后停止搅拌，静置熟化1-12小时。
向熟化后的浆料中依次加入1份（质量份）预留的改性聚氨酯树脂、2份（质量份）预留的N,N-二甲基甲酰胺后过砂磨机研磨至粒径小于10微米。
送检合格后过滤包装得到聚氨酯织物涂层用白色浆。该色浆流动性好、储存稳定性好。
实施例2：
将20份（质量份）改性聚氨酯树脂、8份（质量份）N,N-二甲基甲酰胺、0.1份（质量份）紫外吸收剂、10份（质量份）异构醇聚氧乙烯醚、10份（质量份）改性聚氨酯高聚物分散剂加入混合器中混合，搅拌均匀，设置搅拌器的搅拌速度为500-1000转/分钟，搅拌10-20分钟。
搅拌均匀后，降低搅拌器的搅拌速度至400转/分，向混合均匀的透明浆中缓慢加入39.9份（质量份）钛白粉后提高搅拌速度至500-1500转/分钟，连续搅拌2-6小时至浆料表面均匀细腻后停止搅拌，静置熟化1-12小时。
向熟化后的浆料中依次加入10份（质量份）预留的改性聚氨酯树脂、2份（质量份）预留的N,N-二甲基甲酰胺后过砂磨机研磨至粒径小于10微米。
送检合格后过滤包装得到聚氨酯织物涂层用白色浆。该色浆流动性好、储存稳定性好。
实施例3：
将15份（质量份）改性聚氨酯树脂、3份（质量份）甲苯、22份（质量份）N,N-二甲基甲酰胺、1份（质量份）紫外吸收剂、2份（质量份）脂肪醇聚氧乙烯醚、6份（质量份）含颜料亲和基团的嵌段共聚物分散剂加入混合器中混合，设置搅拌器的搅拌速度为500-1000转/分钟，搅拌10-20分钟。
搅拌均匀后，降低搅拌器的搅拌速度至400转/分，向混合均匀的透明浆中缓慢加入30份（质量份）碳黑粉后提高搅拌速度至500-1500转/分钟，连续搅拌2-6小时至浆料表面均匀细腻后停止搅拌，静置熟化1-12小时。
向熟化后的浆料中依次加入10份（质量份）预留的改性聚氨酯树脂、11份（质量份）预留的N,N-二甲基甲酰胺后过砂磨机研磨至粒径小于10微米。
送检合格后过滤包装得到聚氨酯织物涂层用黑色浆。该色浆流动性好、储存稳定性好。
实施例4：
将12份（质量份）改性聚氨酯树脂、10份（质量份）二丙酮醇、50份（质量份）N,N-二甲基甲酰胺、0.9份（质量份）紫外吸收剂、2份（质量份）脂肪醇聚氧乙烯醚、0.1份（质量份）高分子量烷基铵盐共聚物分散剂加入混合器中混合，设置搅拌器的搅拌速度为500-1000转/分钟，搅拌10-20分钟。
搅拌均匀后，降低搅拌器的搅拌速度至400转/分，向混合均匀的透明浆中缓慢加入10份（质量份）有机大红后提高搅拌速度至500-1500转/分钟，连续搅拌2-6小时至浆料表面均匀细腻后停止搅拌，静置熟化1-12小时。
向熟化后的浆料中依次加入9份（质量份）预留的改性聚氨酯树脂、10份（质量份）预留的N,N-二甲基甲酰胺后过砂磨机研磨至粒径小于10微米。
送检合格后过滤包装得到聚氨酯织物涂层用大红色浆。该色浆流动性好、储存稳定性好。
实施例5：
将15份（质量份）改性聚氨酯树脂、10份（质量份）甲乙酮、26份（质量份）N,N-二甲基甲酰胺、0.1份（质量份）紫外吸收剂、2份（质量份）脂肪醇聚氧乙烯醚、5份（质量份）含颜料亲和基团的嵌段共聚物分散剂加入混合器中混合，设置搅拌器的搅拌速度为500-1000转/分钟，搅拌10-20分钟。
搅拌均匀后，降低搅拌器的搅拌速度至400转/分，向混合均匀的透明浆中缓慢加入20份（质量份）酞青蓝后提高搅拌速度至500-1500转/分钟，连续搅拌2-6小时至浆料表面均匀细腻后停止搅拌，静置熟化1-12小时。
向熟化后的浆料中依次加入5份（质量份）预留的改性聚氨酯树脂、16.9份（质量份）预留的甲乙酮后过砂磨机研磨至粒径小于10微米。
送检合格后过滤包装得到聚氨酯织物涂层用蓝色浆。该色浆流动性好、储存稳定性好。
实施例6：
将15份（质量份）改性聚氨酯树脂、10份（质量份）丙酮、26份（质量份）N,N-二甲基甲酰胺、0.5份（质量份）紫外吸收剂、0.1份（质量份）脂肪醇聚氧乙烯醚、5份（质量份）含颜料亲和基团的嵌段共聚物分散剂加入混合器中混合，设置搅拌器的搅拌速度为500-1000转/分钟，搅拌10-20分钟。
搅拌均匀后，降低搅拌器的搅拌速度至400转/分，向混合均匀的透明浆中缓慢加入20份（质量份）酞青绿后提高搅拌速度至500-1500转/分钟，连续搅拌2-6小时至浆料表面均匀细腻后停止搅拌，静置熟化1-12小时。
向熟化后的浆料中依次加入5份（质量份）预留的改性聚氨酯树脂、17份（质量份）预留的丙酮后过砂磨机研磨至粒径小于10微米。
送检合格后过滤包装得到聚氨酯织物涂层用绿色浆。该色浆流动性好、储存稳定性好。
实施例7：
将12份（质量份）改性聚氨酯树脂、10份（质量份）二甲苯、26份（质量份）N,N-二甲基甲酰胺、0.1份（质量份）紫外吸收剂、2份（质量份）蓖麻油聚氧乙烯醚、20份（质量份）改性聚氨酯高聚物分散剂加入混合器中混合，设置搅拌器的搅拌速度为500-1000转/分钟，搅拌10-20分钟。
搅拌均匀后，降低搅拌器的搅拌速度至400转/分，向混合均匀的透明浆中缓慢加入20份（质量份）黄色粉后提高搅拌速度至500-1500转/分钟，连续搅拌2-6小时至浆料表面均匀细腻后停止搅拌，静置熟化1-12小时。
向熟化后的浆料中依次加入5份（质量份）预留的改性聚氨酯树脂、4.9份（质量份）预留的N,N-二甲基甲酰胺后过砂磨机研磨至粒径小于10微米。
送检合格后过滤包装得到聚氨酯织物涂层用黄色浆，该色浆流动性好、储存稳定性好。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其配方、方法步骤所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改、补充、采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者不超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂，其特征在于：该着色剂由下述组分组成（质量份）：5份-30份改性聚氨酯树脂；0.1份-10份润湿剂；0.1份-20份分散剂；0.1份-1份助剂；10份-70份色粉；10份-70份溶剂。
2.根据权利要求1所述的高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂，其特征在于：所述改性聚氨酯树脂的固含量在50%以上，100%模量为20-80kg/cm2。
3.根据权利要求1所述的高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂，其特征在于：所述润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂，其特征在于：所述分散剂为含颜料亲和基团的嵌段共聚物、高分子量烷基铵盐共聚物、改性聚氨酯高聚物中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂，其特征在于：所述助剂为紫外线吸收剂。
6.根据权利要求1所述的高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂，其特征在于：所述色粉为钛白粉、碳黑粉、有机大红、酞青蓝、酞青绿、黄色粉、紫中的一种。
7.根据权利要求1所述的高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂，其特征在于：所述溶剂为甲乙酮、丙酮、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、二丙酮醇、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种以上。
8.一种如权利要求1所述的高固含遮光、防紫外线聚氨酯织物涂层用着色剂的制备方法，主要包括以下步骤：
a、将4份-20份（质量份）改性聚氨酯树脂、8份-60份（质量份）溶剂、0.1份-10份（质量份）润湿剂、0.1份-20份（质量份）分散剂、0.1份-1份（质量份）助剂加入混合器中混合，设置搅拌器的搅拌速度为500-1000转/分，搅拌10-20分钟；
b、搅拌均匀后，降低搅拌器的搅拌速度至400转/分，加入10份-70份（质量份）色粉，加料完毕后提高搅拌速度并控制搅拌速度为500-1500转/分，连续搅拌2-6小时至浆料表面均匀细腻后停止搅拌，静置熟化1-12小时；
c、向熟化后的浆料中依次加入1份-10份（质量份）预留的改性聚氨酯树脂、2份-17份（质量份）预留溶剂后过砂磨机研磨至粒径小于10微米；
d、送检合格后过滤、包装得到聚氨酯织物涂层用着色浆。
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