CN108914602A - 一种高性能涂层面料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能涂层面料的制备方法，涉及纺织品制备领域，具体包括以下步骤，首先采用共沉淀的方法制备类水滑石材料分散液，然后将其与氮化硼纳米片分散液混合处理，制得氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料，最后将其加入到丙烯酸酯类单体的水溶液中，加入乳化剂，搅拌乳化，滴加引发剂，搅拌反应，反应结束后降温至室温，加入淀粉、交联剂、增稠剂，流平剂，搅拌制得涂层组合物；最后将基布用清水清洗干净，干燥后浸入到上述制得的涂层组合物中，在40‑60℃水浴下处理2‑7h，然后取出烘干，斌置于轧光机中轧光处理，制得涂层面料。该方法操作简单，制得的涂层面料稳定性好，涂层与面料结合性好，耐久性能优异，且柔软舒适。

Description

一种高性能涂层面料的制备方法
技术领域：
本发明涉及纺织品领域，具体的涉及一种高性能涂层面料的制备方法。
背景技术：
涂层面料是一种经特殊工艺处理的材质，以棉织布、化纤织造布、非织造无纺布、玻璃纤维等不同的材质区分不同的涂层工艺，以涂层正面不同的性能要求区分不同的产品。
目前涂层面料中常常存在涂层与面料结合力差，耐久性差的问题，且处理后的涂层面料透气性差、舒适度不够。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高性能涂层面料的制备方法。该方法操作简单，制得的涂层面料稳定性好，耐高温性能好，涂层与面料结合性好，耐久性能优异，且柔软舒适。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高性能涂层面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硝酸镁、硝酸铝溶于水制得溶液，然后加入柠檬酸溶液，继续搅拌制得混合液；制备氢氧化钠溶液；制备六水合硝酸铈溶液并将混合液和1/2的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌15-35min，最后将六水合硝酸铈溶液以及剩余的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌沉淀5-10min，制得分散液；
(2)将氮化硼纳米片在十二烷基硫酸钠的作用下分散于去离子水中，制得氮化硼纳米片水分散液，并将其加入到步骤(1)制得的分散液中，在40-50℃，5000rpm下搅拌处理1-3h，然后过滤，得到的沉淀洗涤至中性干燥，制得氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料；
(3)将上述材料和丙烯酸酯类单体加入到水中，加入乳化剂，搅拌乳化，然后升温至60-80℃，滴加引发剂，搅拌反应5-15min，反应结束后降温至室温，加入淀粉、交联剂、增稠剂，流平剂，搅拌混合，制得涂层组合物；
(4)将基布用清水清洗干净，干燥后浸入到上述制得的涂层组合物中，在40-60℃水浴下处理2-7h，然后取出烘干，斌置于轧光机中轧光处理，制得涂层面料。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述硝酸镁、硝酸铝的摩尔比为(1-1.5)：1。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述硝酸镁、六水合硝酸铈的摩尔比为(1.55-2.15)：1。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述氮化硼纳米片的直径为1-2μm，厚度为10-20nm。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述氮化硼纳米片、十二烷基硫酸钠的质量比为1：(0.03-0.06)。
作为上述技术方案的优选，氮化硼纳米片、硝酸镁的质量比为1：(3-5)。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，各组分用量以重量份计，分别为：氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料0.5-3.5份、丙烯酸酯类单体25-45份、乳化剂0.5-1份、引发剂1-3份、淀粉2-3份、交联剂1-1.5份、增稠剂1-2份，流平剂1.5-2份，水20-60份。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述交联剂为铝酸酯偶联剂。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述基布、涂层组合物的质量比为1：(30-60)。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过共沉淀的方法来制备类水滑石材料，在制备的过程中为了控制沉淀的速度，首先在金属离子溶液中加入柠檬酸溶液，其可以与金属离子形成络合物，在沉淀的过程中，首先将金属离子溶液与部分氢氧化钠溶液混合，使得金属离子与OH-离子充分接触，然后加入硝酸铈溶液、剩余的碱溶液，制得掺铈的类水滑石材料分散液，该分散液稳定性好；然后将其与氮化硼纳米片分散液混合，在一定温度下搅拌插层处理，制得的氮化硼插层的掺铈类水滑石材料，其稳定性好，可有效改善面料的耐高温性能；
本发明通过合理调节各组分的用量，制得的涂层面料涂层与基体之间结合性好，耐洗性能优异，耐高温好。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种高性能涂层面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硝酸镁、硝酸铝溶于水制得溶液，然后加入柠檬酸溶液，继续搅拌制得混合液；制备氢氧化钠溶液；制备六水合硝酸铈溶液，并将混合液和1/2的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌15min，最后将六水合硝酸铈溶液以及剩余的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌沉淀5-10min，制得分散液；其中，硝酸镁、硝酸铝的摩尔比为1：1；硝酸镁、六水合硝酸铈的摩尔比为1.55：1；
(2)将氮化硼纳米片在十二烷基硫酸钠的作用下分散于去离子水中，制得氮化硼纳米片水分散液，并将其加入到步骤(1)制得的分散液中，在40-50℃，5000rpm下搅拌处理1h，然后过滤，得到的沉淀洗涤至中性干燥，制得氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料；其中，氮化硼纳米片、十二烷基硫酸钠的质量比为1：0.03；氮化硼纳米片、硝酸镁的质量比为1：3；
(3)将上述材料和丙烯酸酯类单体加入到水中，加入乳化剂，搅拌乳化，然后升温至60℃，滴加引发剂，搅拌反应5min，反应结束后降温至室温，加入淀粉、交联剂、增稠剂，流平剂，搅拌混合，制得涂层组合物；其中，各组分用量以重量份计，分别为：氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料0.5份、丙烯酸酯类单体25份、乳化剂0.5份、引发剂1份、淀粉2份、交联剂1份、增稠剂1份，流平剂1.5份，水20份；
(4)将基布用清水清洗干净，干燥后浸入到上述制得的涂层组合物中，在40℃水浴下处理2h，然后取出烘干，斌置于轧光机中轧光处理，制得涂层面料；其中，基布、涂层组合物的质量比为1：30。
实施例2
一种高性能涂层面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硝酸镁、硝酸铝溶于水制得溶液，然后加入柠檬酸溶液，继续搅拌制得混合液；制备氢氧化钠溶液；制备六水合硝酸铈溶液并将混合液和1/2的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌35min，最后将六水合硝酸铈溶液以及剩余的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌沉淀5-10min，制得分散液；其中，硝酸镁、硝酸铝的摩尔比为1.5：1；硝酸镁、六水合硝酸铈的摩尔比为2.15：1；
(2)将氮化硼纳米片在十二烷基硫酸钠的作用下分散于去离子水中，制得氮化硼纳米片水分散液，并将其加入到步骤(1)制得的分散液中，在40-50℃，5000rpm下搅拌处理3h，然后过滤，得到的沉淀洗涤至中性干燥，制得氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料；其中，氮化硼纳米片、十二烷基硫酸钠的质量比为1：0.06；氮化硼纳米片、硝酸镁的质量比为1：5；
(3)将上述材料和丙烯酸酯类单体加入到水中，加入乳化剂，搅拌乳化，然后升温至80℃，滴加引发剂，搅拌反应15min，反应结束后降温至室温，加入淀粉、交联剂、增稠剂，流平剂，搅拌混合，制得涂层组合物；其中，各组分用量以重量份计，分别为：氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料3.5份、丙烯酸酯类单体45份、乳化剂1份、引发剂3份、淀粉3份、交联剂1.5份、增稠剂2份，流平剂2份，水60份；
(4)将基布用清水清洗干净，干燥后浸入到上述制得的涂层组合物中，在60℃水浴下处理7h，然后取出烘干，斌置于轧光机中轧光处理，制得涂层面料；其中，基布、涂层组合物的质量比为1：60。
实施例3
一种高性能涂层面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硝酸镁、硝酸铝溶于水制得溶液，然后加入柠檬酸溶液，继续搅拌制得混合液；制备氢氧化钠溶液；制备六水合硝酸铈溶液并将混合液和1/2的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌20min，最后将六水合硝酸铈溶液以及剩余的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌沉淀5-10min，制得分散液；其中，硝酸镁、硝酸铝的摩尔比为1.1：1；硝酸镁、六水合硝酸铈的摩尔比为1.65：1；
(2)将氮化硼纳米片在十二烷基硫酸钠的作用下分散于去离子水中，制得氮化硼纳米片水分散液，并将其加入到步骤(1)制得的分散液中，在40-50℃，5000rpm下搅拌处理1.5h，然后过滤，得到的沉淀洗涤至中性干燥，制得氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料；其中，氮化硼纳米片、十二烷基硫酸钠的质量比为1：0.04；氮化硼纳米片、硝酸镁的质量比为1：:3.5；
(3)将上述材料和丙烯酸酯类单体加入到水中，加入乳化剂，搅拌乳化，然后升温至65℃，滴加引发剂，搅拌反应7min，反应结束后降温至室温，加入淀粉、交联剂、增稠剂，流平剂，搅拌混合，制得涂层组合物；其中，各组分用量以重量份计，分别为：氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料1份、丙烯酸酯类单体30份、乳化剂0.6份、引发剂1.5份、淀粉2.5份、交联剂1.1份、增稠剂1.2份，流平剂1.6份，水30份；
(4)将基布用清水清洗干净，干燥后浸入到上述制得的涂层组合物中，在45℃水浴下处理3h，然后取出烘干，斌置于轧光机中轧光处理，制得涂层面料；其中，基布、涂层组合物的质量比为1：35。
实施例4
一种高性能涂层面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硝酸镁、硝酸铝溶于水制得溶液，然后加入柠檬酸溶液，继续搅拌制得混合液；制备氢氧化钠溶液；制备六水合硝酸铈溶液并将混合液和1/2的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌25min，最后将六水合硝酸铈溶液以及剩余的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌沉淀5-10min，制得分散液；其中，硝酸镁、硝酸铝的摩尔比为1.2：1；硝酸镁、六水合硝酸铈的摩尔比为1.75：1；
(2)将氮化硼纳米片在十二烷基硫酸钠的作用下分散于去离子水中，制得氮化硼纳米片水分散液，并将其加入到步骤(1)制得的分散液中，在40-50℃，5000rpm下搅拌处理2h，然后过滤，得到的沉淀洗涤至中性干燥，制得氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料；其中，氮化硼纳米片、十二烷基硫酸钠的质量比为1：0.05；氮化硼纳米片、硝酸镁的质量比为1：4；
(3)将上述材料和丙烯酸酯类单体加入到水中，加入乳化剂，搅拌乳化，然后升温至70℃，滴加引发剂，搅拌反应9min，反应结束后降温至室温，加入淀粉、交联剂、增稠剂，流平剂，搅拌混合，制得涂层组合物；其中，各组分用量以重量份计，分别为：氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料2份、丙烯酸酯类单体35份、乳化剂0.8份、引发剂2份、淀粉2.4份、交联剂1.3份、增稠剂1.4份，流平剂1.7份，水40份；
(4)将基布用清水清洗干净，干燥后浸入到上述制得的涂层组合物中，在50℃水浴下处理4h，然后取出烘干，斌置于轧光机中轧光处理，制得涂层面料；其中，基布、涂层组合物的质量比为1：40。
实施例5
一种高性能涂层面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硝酸镁、硝酸铝溶于水制得溶液，然后加入柠檬酸溶液，继续搅拌制得混合液；制备氢氧化钠溶液；制备六水合硝酸铈溶液并将混合液和1/2的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌30min，最后将六水合硝酸铈溶液以及剩余的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌沉淀10min，制得分散液；其中，硝酸镁、硝酸铝的摩尔比为1.4：1；硝酸镁、六水合硝酸铈的摩尔比为1.95：1；
(2)将氮化硼纳米片在十二烷基硫酸钠的作用下分散于去离子水中，制得氮化硼纳米片水分散液，并将其加入到步骤(1)制得的分散液中，在40-50℃，5000rpm下搅拌处理2.5h，然后过滤，得到的沉淀洗涤至中性干燥，制得氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料；其中，氮化硼纳米片、十二烷基硫酸钠的质量比为1：0.05；氮化硼纳米片、硝酸镁的质量比为1：4.5；
(3)将上述材料和丙烯酸酯类单体加入到水中，加入乳化剂，搅拌乳化，然后升温至75℃，滴加引发剂，搅拌反应10min，反应结束后降温至室温，加入淀粉、交联剂、增稠剂，流平剂，搅拌混合，制得涂层组合物；其中，各组分用量以重量份计，分别为：氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料3份、丙烯酸酯类单体40份、乳化剂0.9份、引发剂2.5份、淀粉2.5份、交联剂1.4份、增稠剂1.5份，流平剂1.8份，水50份；
(4)将基布用清水清洗干净，干燥后浸入到上述制得的涂层组合物中，在55℃水浴下处理6h，然后取出烘干，斌置于轧光机中轧光处理，制得涂层面料；其中，基布、涂层组合物的质量比为1：55。
对比例
采用掺杂铈类水滑石材料改性，其他条件和实施例5相同。
1、耐久性测试
将上述制得的涂层面料在水中浸泡0d、1d、5d、10d，取出，烘干，测试其拉伸强度。基布为涤纶面料，测试结果如表1所示。
表1
0d，断裂强力，N 1d，断裂强力，N 5d，断裂强力，N 10d，断裂强力，N
实施例1 522.5 520.3 513.5 500.5
实施例2 519.8 515.6 511.5 509.5
实施例3 520.5 519.1 509.9 503.8
实施例4 518.5 511.3 505.6 500.9
实施例5 521.3 516.8 515.5 509.5
对比例 375.5 363.8 344.8 313.5
2、耐高温性能
将上述制得的涂层面料在200℃下纺织0h、24h、50h、100h。测试结果如表2所示。
表2
从上述测试结果来看，本发明制得的涂层面料耐高温性能好，耐洗性好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高性能涂层面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硝酸镁、硝酸铝溶于水制得溶液，然后加入柠檬酸溶液，继续搅拌制得混合液；制备氢氧化钠溶液；制备六水合硝酸铈溶液并将混合液和1/2的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌15-35min，最后将六水合硝酸铈溶液以及剩余的氢氧化钠溶液同时加入到反应器中，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌沉淀5-10min，制得分散液；
(2)将氮化硼纳米片在十二烷基硫酸钠的作用下分散于去离子水中，制得氮化硼纳米片水分散液，并将其加入到步骤(1)制得的分散液中，在40-50℃，5000rpm下搅拌处理1-3h，然后过滤，得到的沉淀洗涤至中性干燥，制得氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料；
(3)将上述材料和丙烯酸酯类单体加入到水中，加入乳化剂，搅拌乳化，然后升温至60-80℃，滴加引发剂，搅拌反应5-15min，反应结束后降温至室温，加入淀粉、交联剂、增稠剂，流平剂，搅拌混合，制得涂层组合物；
(4)将基布用清水清洗干净，干燥后浸入到上述制得的涂层组合物中，在40-60℃水浴下处理2-7h，然后取出烘干，斌置于轧光机中轧光处理，制得涂层面料。
2.如权利要求1所述的一种高性能涂层面料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述硝酸镁、硝酸铝的摩尔比为(1-1.5)：1。
3.如权利要求1所述的一种高性能涂层面料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述硝酸镁、六水合硝酸铈的摩尔比为(1.55-2.15)：1。
4.如权利要求1所述的一种高性能涂层面料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述氮化硼纳米片的直径为1-2μm，厚度为10-20nm。
5.如权利要求1所述的一种高性能涂层面料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述氮化硼纳米片、十二烷基硫酸钠的质量比为1：(0.03-0.06)。
6.如权利要求1所述的一种高性能涂层面料的制备方法，其特征在于：氮化硼纳米片、硝酸镁的质量比为1：(3-5)。
7.如权利要求1所述的一种高性能涂层面料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸中的一种或多种混合。
8.如权利要求1所述的一种高性能涂层面料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，各组分用量以重量份计，分别为：氮化硼插层的掺杂铈类水滑石材料0.5-3.5份、丙烯酸酯类单体25-45份、乳化剂0.5-1份、引发剂1-3份、淀粉2-3份、交联剂1-1.5份、增稠剂1-2份，流平剂1.5-2份，水20-60份。
9.如权利要求1所述的一种高性能涂层面料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述交联剂为铝酸酯偶联剂。
10.如权利要求1所述的一种高性能涂层面料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述基布、涂层组合物的质量比为1：(30-60)。
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