CN107513317B - 一种水性双组份防水防污阻燃涂层胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性双组份防水防污阻燃涂层胶及其制备方法，该涂层胶包括A组分和B组分：所述A组分以重量百分比计，包括亲水性树脂20%～55%、磷氮系阻燃剂25%～50%、防水剂15%～35%、其它助剂0.5%～1.5%；所述B组份以重量百分比计，包括交联剂8%～12%、稀释剂88%～92%。本发明的涂层胶的制备方法包括以下步骤：1）A组份的混合分散；2）B组份的混合分散；3）将A组份和B组份独立分装保存。本发明的涂层胶的制备工艺简单，只需要将该涂层胶涂覆在织物表面，即可制作出传统需要几步加工才能制作的防水、防污、阻燃涂层织物，大大简化了纺织面料加工工艺，降低了生产制作成本。本发明的涂层胶的防水、防污和阻燃性能优异，经济环保。

Description

一种水性双组份防水防污阻燃涂层胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性双组份防水防污阻燃涂层胶及其制备方法，属于纺织阻燃涂层胶领域。

背景技术

随着科学技术的发展，纺织涂层功能性产品逐渐增多，纺织面料应用领域逐渐扩大。同时，人们对纺织产品所拥有的功能性要求越来越多，既要漂亮美观，又要手感舒适，既要防水防污，又要防火阻燃。然而，按照目前纺织涂层领域通常适用的加工方式，纺织涂层每增加一项功能相应也会增加一步处理工艺，要拥有防水防污功能就需要进行防水防污处理，要拥有防火阻燃功能就需要进行防火阻燃处理，这就导致了纺织加工领域工艺线的延长，增加了生产制作成本。

公开号为CN124106926A的中国专利，是先对纺织品进行阻燃处理，然后再在阻燃工作服上面涂覆1～2层具有防水防污功效的涂层，从而来生产具有防水防污阻燃功效的工作服，整个工艺比较复杂，属于分步法生产。

公开号为CN1888300A的中国专利，先对涤纶织物进行耐久阻燃处理，然后再在涤纶织物表面刮涂一层PU涂层用于防红外功效，最后再使用交联树脂与防酸剂共用处理以实现防油、防水功效，从而得到具有阻燃、防油、防水、防红外功能的涤纶篷布，从工艺上说仍然属于分步法，工艺更加复杂。

公开号为CN1034943A的中国专利，通过调整配方开发出了一种具有防水、防火、防腐蚀的篷布涂层胶，属于一步法，但其防水等级并不高，且并无防污效果，而目前氯丁胶乳由于环保问题已经很少再用于纺织品领域，属于一个淘汰的树脂。

本发明公开了一种水性双组份防水防污阻燃涂层胶，可以明显解决上述出现的问题，只需简单的加工工艺即可实现纺织品的防水、防污、阻燃功效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性双组份防水防污阻燃涂层胶及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种水性双组份防水防污阻燃涂层胶，包括A组分和B组分：

所述A组分以重量百分比计，包括如下原料：

亲水性树脂：20%～55%；

磷氮系阻燃剂：25%～50%；

防水剂：15%～35%；

其它助剂：0.5%～1.5%；

所述B组份以重量百分比计，包括如下原料：

交联剂：5%～15%；

稀释剂：85%～95%。

所述A组分和B组份的质量比10：（1～2）。

所述亲水性树脂为水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸与水性聚氨酯共聚树脂中的至少一种。

所述磷氮系阻燃剂为聚磷酸铵类、三聚氰胺聚磷酸盐类、三聚氰胺氰尿酸盐类、改性三聚氰胺氰尿酸盐类中的至少一种。

所述防水剂为防水功能性树脂、防水助剂中的至少一种。

所述防水功能性树脂为聚四氟乙烯乳液、氟改性的丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、有机硅改性的丙烯酸树脂中的至少一种。

所述防水助剂为C8～C12的氟取代有机酸、C8～C12的氟取代有机胺、C8～C12的氟取代有机酰胺、含硅有机物中的至少一种。

所述其它助剂为增稠剂、抗氧剂、防沉剂、手感剂中的至少一种。

所述交联剂为三官能度的氮丙啶交联剂、封闭型异氰酸酯交联剂、异氰酸酯交联剂中的至少一种。

所述稀释剂为水、甲醇、乙醇中的至少一种。

上述水性双组份防水防污阻燃涂层胶的制备方法，包括以下步骤：

1)A组份的制备：将亲水性树脂、磷氮系阻燃剂、防水剂和其它助剂加入分散桶中，搅拌分散均匀；

2)B组份的制备方法为：将交联剂和稀释剂加入分散桶中，搅拌分散均匀；

3)将A组份和B组份独立分装保存，即得到水性双组份防水防污阻燃涂层胶。

本发明的有益效果是：本发明的水性双组份防水防污阻燃涂层胶的制备工艺简单，只需要将该涂层胶涂覆在织物表面，即可制作出传统需要几步加工才能制作的防水、防污、阻燃涂层织物，大大简化了纺织面料加工工艺，降低了生产制作成本。本发明的水性双组份防水防污阻燃涂层胶的防水、防污和阻燃性能优异，经济环保。

具体实施方式

一种水性双组份防水防污阻燃涂层胶，包括A组分和B组分：

所述A组分以重量百分比计，包括如下原料：

亲水性树脂：20%～55%；

磷氮系阻燃剂：25%～50%；

防水剂：15%～35%；

其它助剂：0.5%～1.5%；

所述B组份以重量百分比计，包括如下原料：

交联剂：5%～15%；

稀释剂：85%～95%。

优选的，所述A组分和B组份的质量比10：（1～2）。

优选的，所述A组分的粘度为5000mPa·s～50000mPa·s。

优选的，所述亲水性树脂为水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸与水性聚氨酯共聚树脂中的至少一种。

进一步优选的，所述亲水性树脂为东莞宏达聚氨酯有限公司的水性聚氨酯树脂PU-HD567、巴斯夫的水性丙烯酸树脂D2374中的至少一种。

优选的，所述磷氮系阻燃剂为聚磷酸铵类、三聚氰胺聚磷酸盐类、三聚氰胺氰尿酸盐类、改性三聚氰胺氰尿酸盐类中的至少一种。

进一步优选的，所述磷氮系阻燃剂为清远普塞夫磷化学有限公司的阻燃剂EPFR-APP262、清远普塞夫磷化学有限公司的阻燃剂EPFR-APP241、清远普塞夫磷化学有限公司的阻燃剂MCA-10中的至少一种。

优选的，所述防水剂为防水功能性树脂、防水助剂中的至少一种。

优选的，所述防水功能性树脂和防水助剂的较佳质量混合比1：（1～3）。

优选的，所述防水功能性树脂为聚四氟乙烯乳液、氟改性的丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、有机硅改性的丙烯酸树脂中的至少一种。

进一步优选的，所述防水功能性树脂为杜邦公司的防水树脂PTFE。

优选的，所述防水助剂为C8～C12的氟取代有机酸、C8～C12的氟取代有机胺、C8～C12的氟取代有机酰胺、含硅有机物中的至少一种。

进一步优选的，所述防水助剂为盈丰达纺织助剂实业有限公司的三防整理剂PCUB。

优选的，所述其它助剂为增稠剂、抗氧剂、防沉剂、手感剂中的至少一种。

优选的，所述增稠剂为碱溶胀丙烯酸酯增稠剂、缔合式聚氨酯增稠剂、缔合式碱溶胀类丙烯酸酯中的至少一种。

优选的，所述交联剂为三官能度的氮丙啶交联剂、封闭型异氰酸酯交联剂、异氰酸酯交联剂中的至少一种。

进一步优选的，所述交联剂为江苏康乐新材料科技有限公司的三官能度氮丙啶HD-100。

优选的，所述稀释剂为水、甲醇、乙醇中的至少一种。

上述水性双组份防水防污阻燃涂层胶的制备方法，包括以下步骤：

1)A组份的制备：将亲水性树脂、磷氮系阻燃剂、防水剂和其它助剂加入分散桶中，搅拌分散均匀；

2)B组份的制备方法为：将交联剂和稀释剂加入分散桶中，搅拌分散均匀；

3)将A组份和B组份独立分装保存，即得到水性双组份防水防污阻燃涂层胶。

优选的，本发明的水性双组份防水防污阻燃涂层胶的使用方法如下：先将A组分和B组份按质量比10：（1～2）充分混合均匀，再涂覆在纺织品面料上，控制湿膜厚度为20～500μm，100～120℃固化3～7min。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。

实施例1：

1）A组份的制备：分批称取下列物质：

水性聚氨酯树脂PU-HD567：100g

阻燃剂EPFR-APP262：217.5g

防水功能性树脂PTFE：175g

增稠剂：7.5g

将上述除增稠剂外的各组份加入500mL烧杯中，开启高速分散电机，均匀分散约10分钟，然后添加增稠剂，调节体系粘度在30000mPa·s左右，即制得A组份；

2）B组份的制备：称取三官能度氮丙啶（HD-100）7.5g加水42.5g混合均匀，得有效含量为15%的三官能度交联剂，即B组份；

3）称取上述A组份100g，B组份10g快速搅拌混合均匀，使用自动涂膜器对涤纶牛津帐篷布进行刮涂，控制涂膜厚度在100μm左右，然后将涂布后的牛津布放置在110℃烘箱烘烤5min中，待涂层胶膜完全干透再取出，进行裁剪，得到处理过的牛津布（356mm×102mm）样条，进行阻燃测试、防水等级测试、防污测试和耐析出测试，测试结果如表1所示。

测试方法和标准如下：

阻燃测试：使用垂直燃烧方式，裁剪上述处理过的牛津布（356mm×102mm）样条各五张，使用38±2mm火焰高度的丁烷火焰点火12s，然后观察火焰的燃烧情况及烧毁长度和滴落情况；

防水等级测试：采用AATCC22拒水性喷淋测试所描述的方法进行，其测试步骤为：准备3块178mm×178mm的上述处理过的牛津布（测试前需要将试样在相对湿度为65±2％湿度，温度为21±1℃下平衡4小时），将牛津布样品固定在测试环中，固定在45度角测试架上，然后用量筒量取250mL纯水，加入漏斗等水完全漏下，轻敲测试环一次，转动180度再敲一次，然后对照标准图进行评级评估；

防污测试：采用GB/T30159.1-2013《纺织品防污性能的检测与评价第1部分：耐沾污性》，选用一级压榨油或酱油作为污物，取两块上述牛津布样条平整放置在两层滤纸上，在试样三个部位滴加0.05mL污物，等到30s后，从45度角观察每个液滴的润湿情况、接触角及芯吸情况，然后评级；

耐析出测试：采用GB/T5713-1997《纺织品的耐水色牢度试验》中相类似的测试方法：取上述牛津布样条放置于洁净的玻璃表面，然后滴加3mL沸水在样条有涂层的那面，待水干后观察涂层样条的滴水处，观察有无析出，并评价析出情况。

实施例2：

1）A组份的制备：分批称取下列物质：

水性丙烯酸树脂D2374：275g

阻燃剂EPFR-APP241：112.5g

阻燃剂MCA-10：12.5g

防水功能性树脂PTFE：95g

增稠剂：5g

将上述除增稠剂外的各组份加入500mL烧杯中，开启高速分散电机，均匀分散约10分钟，然后添加增稠剂，调节体系粘度在30000mPa·s左右，即制得A组份；

2）B组份的制备：称取三官能度氮丙啶交联剂（HD-100）5g加水45g混合均匀，得有效含量为10%的三官能度交联剂，即B组份；

3）称取上述A组份100g，B组份15g快速搅拌混合均匀，使用自动涂膜器对涤纶牛津帐篷布进行刮涂，控制涂膜厚度在100μm左右，然后将涂布后的牛津布放置在110℃烘箱烘烤5min中，待涂层胶膜完全干透再取出，进行裁剪，得到处理过的牛津布（356mm×102mm）样条，进行阻燃测试、防水等级测试、防污测试和耐析出测试，测试方法和标准与实施例1相同，测试结果如表1所示。

实施例3：

1）A组份的制备：分批称取下列物质：

水性丙烯酸树脂D2374：120g

水性聚氨酯树脂PU-HD567：50.5g

阻燃剂EPFR-APP262：250g

防水功能性树脂PTFE：35g

防水助剂PCUB：40g

增稠剂：2.5g

将上述除增稠剂外的各组份加入500mL烧杯中，开启高速分散电机，均匀分散约10分钟，然后添加增稠剂，调节体系粘度在30000mPa·s左右，即制得A组份；

2）B组份的制备：称取三官能度氮丙啶（HD-100）2.5g加水47.5g混合均匀，得有效含量为5%的三官能度交联剂，即B组份；

3）称取上述A组份100g，B组份20g快速搅拌混合均匀，使用自动涂膜器对涤纶牛津帐篷布进行刮涂，控制涂膜厚度在100μm左右，然后将涂布后的牛津布放置在110℃烘箱烘烤5min中，待涂层胶膜完全干透再取出，进行裁剪，得到处理过的牛津布（356mm×102mm）样条，进行阻燃测试、防水等级测试、防污测试和耐析出测试，测试方法和标准与实施例1相同，测试结果如表1所示。

对比例1：

一般单组份阻燃涂层胶的制备：分批称取下列物质：

水性丙烯酸树脂D2374：210g

阻燃剂APP：120g

阻燃剂三聚氰胺：60g

增稠剂：3g

1）将上述除增稠剂外的各组份加入500mL烧杯中，开启高速分散电机，均匀分散约10分钟，然后添加增稠剂，调节体系粘度在5000mPa·s左右，即制得一般不具备防水防污功能的阻燃涂层胶；

2）将上述制得的阻燃涂层胶使用自动涂膜器对涤纶牛津帐篷布进行刮涂，控制涂膜厚度在100μm左右，然后将涂布后的牛津布放置在110℃烘箱烘烤5min中，待涂层胶膜完全干透再取出，进行裁剪，得到处理过的牛津布（356mm×102mm）样条，进行阻燃测试、防水等级测试、防污测试和耐析出测试，测试方法和标准与实施例1相同，测试结果如表1所示。

对比例2：

1）A组份的制备：分批称取下列物质：

水性丙烯酸树脂D2374：140g

水性聚氨酯树脂PU-HD567：70g

阻燃剂APP：105g

阻燃剂三聚氰胺：15g

增稠剂：4g

将上述除增稠剂外的各组份加入500mL烧杯中，开启高速分散电机，均匀分散约10分钟，然后添加增稠剂，调节体系粘度在30000mPa·s左右，即制得A组份；

2）B组份的制备：称取三官能度氮丙啶交联剂（HD-100）4.2g加水40.8g混合均匀，得有效含量为9.3%的三官能度交联剂，即B组份；

3）称取上述A组份100g，B组份10g快速搅拌混合均匀，使用自动涂膜器对涤纶牛津帐篷布进行刮涂，控制涂膜厚度在100μm左右，然后将涂布后的牛津布放置在110℃烘箱烘烤5min中，待涂层胶膜完全干透再取出，进行裁剪，得到处理过的牛津布（356mm×102mm）样条，进行阻燃测试、防水等级测试、防污测试和耐析出测试，测试方法和标准与实施例1相同，测试结果如表1所示。

测试例：

对实施例1～3的防水防污阻燃涂层胶和对比例1～2的涂层胶进行阻燃测试、防水等级测试、防污测试和耐析出测试，其测试结果如表1所示。

表1 实施例1～3和对比例1～2的涂层胶的性能测试结果

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水性双组份防水防污阻燃涂层胶，包括A组分和B组分，其特征在于：

所述A组分以重量百分比计，包括如下原料：

亲水性树脂：20%～55%；

磷氮系阻燃剂：25%～50%；

防水剂：15%～35%；

其它助剂：0.5%～1.5%；

所述B组份以重量百分比计，包括如下原料：

交联剂：5%～15%；

稀释剂：85%～95%；

所述A组分和B组份的质量比10：（1～2）；

所述亲水性树脂为水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸与水性聚氨酯共聚树脂中的至少一种；

所述防水剂为防水功能性树脂、防水助剂中的至少一种；

所述防水功能性树脂为聚四氟乙烯乳液、氟改性的丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、有机硅改性的丙烯酸树脂中的至少一种；

所述防水助剂为C8～C12的氟取代有机酸、C8～C12的氟取代有机胺、C8～C12的氟取代有机酰胺、含硅有机物中的至少一种；

所述交联剂为三官能度的氮丙啶交联剂、封闭型异氰酸酯交联剂、异氰酸酯交联剂中的至少一种；

所述水性双组份防水防污阻燃涂层胶涂覆在织物表面用于织物的防水、防污和阻燃。

2.根据权利要求1所述的水性双组份防水防污阻燃涂层胶，其特征在于：所述磷氮系阻燃剂为聚磷酸铵类、三聚氰胺聚磷酸盐类、三聚氰胺氰尿酸盐类、改性三聚氰胺氰尿酸盐类中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的水性双组份防水防污阻燃涂层胶，其特征在于：所述其它助剂为增稠剂、抗氧剂、防沉剂、手感剂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的水性双组份防水防污阻燃涂层胶，其特征在于：所述稀释剂为水、甲醇、乙醇中的至少一种。

5.权利要求1～4中任意一项所述的水性双组份防水防污阻燃涂层胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)A组份的制备：将亲水性树脂、磷氮系阻燃剂、防水剂和其它助剂加入分散桶中，搅拌分散均匀；

2)B组份的制备方法为：将交联剂和稀释剂加入分散桶中，搅拌分散均匀；

3)将A组份和B组份独立分装保存，即得到水性双组份防水防污阻燃涂层胶。