CN109355924B - 用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法 - Google Patents

用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法，纺织涂料的主要组分组成，以质量含量计包括：83％‑90％含黄连浸提物的聚氨酯乳液，5％‑15％纳米填料分散液，0.6％‑2％偶联剂，0.3％‑1％基材润湿剂，0.3％‑1％消泡抑泡剂，0.5％‑2％水性增稠剂，0.3％‑1％水性流平剂。按照配方将纳米填料分散液、偶联剂、基材润湿剂、消泡抑泡剂和水性流平剂加入到含黄连浸提物的聚氨酯乳液，搅拌分散20min～100min，加入水性增稠剂，过滤后即为所要制备的纺织涂料。采用本发明方法制备的聚氨酯涂料，将黄连提取物创新应用且添加具有特殊效应的纳米填料,可以改善和提升涂料的抗菌、抗紫外、耐老化等性能。

Description

用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备 方法
技术领域
本发明涉及纺织物涂料技术领域，特别是涉及一种用于纺织物的聚氨酯涂料的制备方法。
技术背景
纺织行业属于传统的劳动密集型行业，中国已经是世界最大的纺织品加工国和最大的纺织品出口国，纺织产业在稳定就业、增加国民收入、改善进出口贸易中发挥着重要地位。随着社会的进步和发展，在大环境、消费者需求、人力成本等多重因素变化影响下，中国纺织行业也在逐渐发生新变化，尤其消费者对功能性纺织品的需求日益增加，倒逼着纺织服装业的供给侧结构性改革，迫切需要开发高性能、多功能的纺织面料。涂料是涂覆在纺织品表面具有保护或装饰功能的混合物，通过对纺织涂料的合成技术及配方技术的创新，可赋予纺织品防水、抗菌、抗紫外等性能，是功能性纺织面料开发的重要路径。
CN101864671B公开的纺织品用防水透湿聚氨酯涂料及其制备方法，采用二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、聚醚二元醇(分子量2000)、线性双羟烷基硅氧烷(分子量1000)、聚酯二元醇(分子量2000)、三羟甲基丙烷、扩链剂、封闭剂、二丁基锡二月桂酸酯、溶剂,经预聚反应、扩链反应、封闭反应工艺制成,其生产工艺简单,产品自交联、手感柔软,耐寒性好,透湿高,耐水压高,耐水压洗后下降少。CN104727151公开了防水透湿粘合剂以及聚乙二醇600、TDI三聚体固化剂、阴离子氨基硅油乳液、阴离子或非离子氟系防水剂、抗菌防臭整理剂、纳米氧化锌粉末、纳米二氧化钛粉末等制备的纺织品用防水、透气、抗菌、抗紫外线、补强涂层胶，具有生产简单方便、使用方便，耐水洗牢度好等特点，适用于10D-20D涤纶、锦纶皮肤衣织物功能涂层。CN 104404769 B公开的纺织品用水性阻燃涂层胶及其制备方法，采用30-60份水性聚氨酯乳液和40-70份水性聚丙烯酸酯乳液组成的水性基体乳液100份，溴系阻燃剂30-60份，多羟基化合物10-40份，磷系阻燃剂5-10份，阻燃协效剂5-20份，增稠剂5-10份，水性封端异氰酸酯0.5份，手感剂0.3-0.5份制备，阻燃涂层胶对织物进行涂层整理，遇火后在纺织品表面生成一层连续致密碳层，有效地隔绝火焰，可以通过BS-5852:2006阻燃测试标准。
CN 102449071 B公开了基于有机硅氧烷、粘附促进剂、增强填料、固化抑制剂、着色添加剂、改善耐火性的添加剂制备的可固化涂料组合物，其表现出改善的固化和向多种基材、尤其是用于制造气囊的合成纺织品上的粘附，以及良好的空气压力保持性能。CN102421850 B公开基于类似组分的纺织涂层的组合物，包含(A)具有Si-键合羟基的有机聚硅氧烷、(B)具有Si-键合氢原子的有机聚硅氧烷、(C)铂催化剂、(D)增强填料、(E)可选的非增强填料和(F)可选的抑制剂，所得到的硅酮涂层具有良好的机械性能和极强粘附力，有利于生产用于技术装备的硅酮涂覆的织物，尤其是安全气囊。
纺织涂料可以赋予纺织品防水、透气、抗菌、抗紫外、阻燃、抗压等特性，成为近年来功能性纺织品开发的研究热点，科研人员在涂料配方技术的开发及特殊助剂、特殊填料的应用方面做出大量工作，但对于涂料用树脂合成方面的研究相对偏少。药用植物在中医药方面的应用十分广泛，其浸提物具有抗菌、消肿等功能，通过其与涂料用聚氨酯乳液形成的组合物，可以赋予纺织品诸多特殊功能，至今未见包含黄连浸提物纺织涂料的报道，尤其是包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料，本发明旨在提供该类包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料的制备方法。
发明内容
针对现有技术制备纺织涂料的技术现状，本发明旨在提供一种纺织物用包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法，以改善和提升现有聚氨酯纺织涂料抗菌、抗紫外、耐老化等性能。
本发明提供的用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法，纺织涂料的主要组分组成，以质量含量计包括：
Figure GDA0002936965160000021
Figure GDA0002936965160000031
按照配方将纳米填料分散液、偶联剂、基材润湿剂、消泡抑泡剂和水性流平剂加入到含黄连浸提物的聚氨酯乳液，搅拌分散20min～100min，加入水性增稠剂，过滤后即为所要制备的纺织涂料。
在本发明的上述技术方案中，所述含黄连浸提物的聚氨酯乳液可通过包括以下步骤的方法进行制备：
(1)将侧链含非离子亲水基的二元醇和其质量用量5～10倍的分子量500～4000的二元醇控温40～60℃熔融混合均匀，经过真空度0.05～0.1MPa、温度110～130℃下脱水处理，按摩尔比nNCO/nOH＝2～4加入二异氰酸酯，控温80℃～100℃反应90min～120min，制得聚氨酯预聚物(a)；
(2)在聚氨酯预聚物(a)中加入其质量用量2～5％的亲水扩链剂和5～15％的溶剂，控温70℃～95℃继续反应60min～150min，按中和度60％～80％加入成盐剂，得到水可分散聚氨酯预聚物(b)；
(3)搅拌状态下将聚氨酯预聚物(b)分散于其质量用量90～150％的黄连浸提液，30～60min后滴加聚氨酯预聚物(b)质量用量1.0～4.0％的有机胺扩链剂，继续搅拌60min～120min，即得到含黄连浸提物的聚氨酯乳液。
在本发明的上述技术方案中，所述黄连浸提液可采用如下方法获得：将黄连粉加入到0.4％～0.5％的盐酸水溶液，加热回流100min～120min，滤过；取滤渣再加0.4％～0.5％的盐酸水溶液，加热回流50min～70min；合并两次滤液，减压浓缩后再经蒸发浓缩成浓度为2～5％黄连浸提液。
在本发明的上述技术方案中，所述侧链含非离子亲水基的二元醇优先选自侧链乙氧基封端聚合物二醇，如YMER N-120(Perstorp公司)、Tegomer 3403D(Degussa公司)；分子量500～4000的二元醇优先选自聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇中的一种，进一步优选平均分子量为3000或2000的聚四氢呋喃二醇(PTMG)、平均分子量为1000的聚己内酯二醇(PCL)。
在本发明的上述技术方案中，所述二异氰酸酯优先选自脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯；进一步优先选自选脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯，具体可以选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)、甲基环己烷二异氰酸酯(HTDI)、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯(TMHDI)、降冰片烷二异氰酸酯(NBDI)和十亚甲基二异氰酸酯。
在本发明的上述技术方案中，亲水扩链剂可选自二羟基羧酸、二羟基磺酸中的一种，优选的是二羟基羧酸,特别优选二羟甲基丁酸(DMBA)、二羟甲基丙酸(DMPA)；所述成盐剂可选自有机胺、无机碱中的一种，优选的是有机胺，特别优选三乙胺、二甲基乙醇胺；所述溶剂可选自聚氨酯常用的二甲基酰胺类或酮类溶剂，优选二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)，特别优选二甲基甲酰胺(DMF)。
在本发明的上述技术方案中，所述有机胺扩链剂可以选自乙二胺、二乙烯三胺、1,2-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,6-己二胺、2-甲基戊烷-1,5-二胺，异佛尔酮二胺、4,4’-二氨基二环己基甲烷和N,N-甲基二亚乙基三胺中的一种，优选异佛尔酮二胺、乙二胺和二乙烯三胺中的一种。
在本发明的上述技术方案中，所述纳米填料分散液可选自纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO、纳米CaCO3、纳米Al2O3、纳米氧化铈、纳米蒙脱土和纳米黏土分散液；优选纳米SiO2、纳米ZnO和纳米Al2O3分散液中的一种；可以选用工业化产品，如R1050(阿克苏诺贝尔，50％纳米SiO2分散液)、NANOBYK-3860(BYK化学，50％纳米ZnO分散液)、NANOBYK-3600(BYK化学，50％纳米Al2O3分散液)，或选用溶胶-凝胶法等制备的纳米SiO2分散液、纳米TiO2分散液的实验室产品。
在本发明的上述技术方案中，所述偶联剂可选自钛酸酯类偶联剂、硅烷类偶联剂；优选KH550(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)、KH560(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)、KH792(γ-(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷)、KB-36S(四异丙基二(亚磷酸二月桂酯)钛酸酯)、KR-138S(二(二辛基焦磷酰基)氧代酯酸钛)。
本发明中上述的技术方案中，所述基材润湿剂可选自阴离子型基材润湿剂、阳离子型基材润湿剂、非离子型基材润湿剂；优选Hydropalat 875(德国汉高公司)、Colorsperse 188-A(德国汉高公司)、BYK 346(德国毕克化学公司)中的一种；所述消泡抑泡剂可选自水性有机硅类消泡剂、水性磷酸酯类消泡剂、水性脂肪酸酰胺类消泡剂、水性醚类消泡剂；优选Foamaster 50、Foamaster A10(深圳市海川化工有限公司)，Nopco 8034L、Nopco 309A(德国汉高公司)，Airex901w、Foamex K3(德固赛DEGO)中的一种；所述流平剂选用有机硅丙烯酸酯类、非离子聚氨酯类缔合型、非离子改性聚醚类，优选AHL 203(北京市澳汉化工有限责任公司)，BYK 333、BYK 337、BYK331(德国毕克化学公司)，Glide 482、Flow425(德固赛DEGO)中的一种；所述增稠剂选自天然高分子衍生物、合成高分子化合物、无机化合物类增稠剂，优选
Figure GDA0002936965160000051
ASE-60(美国罗门哈斯公司)、SN-Thickener 636(德国汉高公司)、AT-03(北京东方化工厂研究中心)、ViscoPlus 3060或ViscoPlus 3030(德固赛DEGO)中的一种。
本发明的主要优点和有益效果是：
(1)黄连浸提物的创新应用。作为药用植物的黄连在中医药方面的应用十分广泛，黄连浸提物具有抗菌、消肿等功能，已经应用于中药制剂、敷料等方面，但至今未见包含黄连浸提物在纺织涂料中应用的报道，本发明开创性地将黄连浸提物应用于纺织涂料，其与涂料用聚氨酯乳液形成的组合物，可以赋予纺织品表面广谱杀菌等特性，为药用植物浸提物的创新应用提供了思路。
(2)涂料制备过程清洁环保。本发明提供的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料的制备方法，其中的聚氨酯乳液采用逐步加成聚合反应的路线制备，没有小分子副产物产生，同时反应过程中用到的稀释剂与涂料混合过程中用到的助剂都是水溶或水乳性的，最终的产品是以水作为分散介质的，制备过程无副产物，使用时无毒、无污染、不易燃烧等特点，体现出清洁环保等显著特性。
(3)涂料具有抗紫外等特性。本发明提供的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料，其中的纳米填料具有小尺寸效应、比表面大、表面能高、量子隧道效应等，制备过程中通过利用偶联剂及纳米填料的化学活性，使聚氨酯与纳米填料间发生有效的化学键合，进而产生高度的有机-无机杂化作用，可以赋予涂料抗紫外、耐老化等性能。
本发明制备的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料，符合清洁生产的理念和现代工业的环保要求，同时聚氨酯链段中接入阴离子和非离子亲水基团，贮存稳定性好，制备工艺简单易行，加上黄连提取物的创新应用和纳米填料的特殊效应，可以赋予抗菌、抗紫外、耐老化等性能，在户外纺织品、防紫外纺织品、功能防护服装等方面有着广泛的用途，极具经济效应和社会效应。
本发明的贡献，除了向社会公开了包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料的制备方法，还有个重要的贡献是同时公开了作为涂料主要组分的含黄连浸提物聚氨酯乳液的制备方法,其制备的过程是:先预聚合成带非离子亲水基的聚氨酯预聚物，然后通过扩链接入阴离子亲水基团，最后经中和后以黄连浸提液为分散介质制得乳液。该制备方法的公开，对于纺织涂料树脂的高性能化以及药用植物的创新应用都有参考价值，为传统纺织产业的转型升级提供另一种解决方案。
附图说明
附图1为本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4与对比例(作为参比线，相对透过率100％)的紫外－可见吸收光谱的透过率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述本发明内容对本发明做出非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。
制备黄连浸提液：取黄连粗粉(自己粉碎或市售产品，如三原天域生物制品有限公司)200g，加入到0.4％的盐酸水溶液2000mL，加热回流110min，滤过；取滤渣再加0.5％的盐酸水溶液1500mL，加热回流60min；合并两次滤液，减压浓缩，浓缩液105℃蒸发成浓度为4％左右的黄连浸提液待用。
实施例1
涂料的配方组成如下：
Figure GDA0002936965160000061
制备的方法如下：
(1)将10g侧链含非离子亲水基的二元醇(YMER N-120)和90g聚四氢呋喃二醇(PTMG 3K,Mn＝3000)控温58℃熔融混合均匀，经过真空度0.09MPa、温度128℃下脱水处理，按摩尔比nNCO/nOH约为3.8加入二异氰酸酯(HDI)24.0g，控温98℃反应115min，制得聚氨酯预聚物(a)；
(2)在聚氨酯预聚物(a)中加入二羟甲基丁酸(DMBA)6.0g和8g溶剂DMF，控温92℃继续反应140min，加入成盐剂(三乙胺)3.2g，得到水可分散聚氨酯预聚物(b)；
(3)高速搅拌状态下将聚氨酯预聚物(b)分散于205g已经制备好的黄连浸提液中，55min后滴加5.4g异佛尔酮二胺，继续搅拌115min，即得到含黄连浸提物的聚氨酯乳液；
(4)按涂料组分组成的质量配比，将纳米SiO2分散液(R1050)、偶联剂(KH550)、基材润湿剂(BYK 346)、消泡抑泡剂(Airex901w)、水性流平剂(Flow 425)加入含黄连浸提物的聚氨酯乳液，以810r/min转速搅拌分散30min，加入增稠剂(ViscoPlus 3030)，过滤后得到纺织涂料。
实施例2
涂料的配方组成如下：
Figure GDA0002936965160000071
制备的方法如下：
(1)将10g侧链含非离子亲水基的二元醇(YMER N-120)和80g聚四氢呋喃二醇(PTMG 2K,Mn＝2000)控温53℃熔融混合均匀，经过真空度0.08MPa、温度123℃下脱水处理，按摩尔比nNCO/nOH约为3.3加入二异氰酸酯(IPDI)35.0g，控温93℃反应105min，制得聚氨酯预聚物(a)；
(2)在聚氨酯预聚物(a)中加入二羟甲基丁酸(DMBA)5.0g和10g溶剂DMF，控温85℃继续反应120min，加入成盐剂(三乙胺)2.56g，得到水可分散聚氨酯预聚物(b)；
(3)高速搅拌状态下将聚氨酯预聚物(b)分散于185g已经制备好的黄连浸提液中，45min后滴加4.5g异佛尔酮二胺，继续搅拌90min，即得到含黄连浸提物的聚氨酯乳液。
(4)按涂料组分组成的质量配比，将纳米SiO2分散液(R1050)、偶联剂(KH550)、基材润湿剂(BYK 346)、消泡抑泡剂(Airex901w)、水性流平剂(Flow 425)加入含黄连浸提物的聚氨酯乳液，以810r/min转速搅拌分散50min，加入增稠剂(ViscoPlus 3030)，过滤后得到纺织涂料。
实施例3
涂料的配方组成如下：
Figure GDA0002936965160000081
制备的方法如下：
(1)将13g侧链含非离子亲水基的二元醇(YMER N-120)和87g聚四氢呋喃二醇(PTMG 2K,Mn＝2000)控温47℃熔融混合均匀，经过真空度0.07MPa、温度117℃下脱水处理，按摩尔比nNCO/nOH约为2.8加入二异氰酸酯(IPDI)33.5g，控温87℃反应97min，制得聚氨酯预聚物(a)；
(2)在聚氨酯预聚物(a)中加入二羟甲基丙酸(DMPA)2.8g和14g溶剂DMF，控温77℃继续反应90min，加入成盐剂(三乙胺)1.4g，得到水可分散聚氨酯预聚物(b)；
(3)高速搅拌状态下将聚氨酯预聚物(b)分散于168g已经制备好的黄连浸提液中，37min后滴加3.0g乙二胺，继续搅拌75min，即得到含黄连浸提物的聚氨酯乳液。
(4)按涂料组分组成的质量配比，将纳米Al2O3分散液(NANOBYK-3600)、偶联剂(KH560)、基材润湿剂(BYK 346)、消泡抑泡剂(Foamex K3)、水性流平剂(Glide 482)加入含黄连浸提物的聚氨酯乳液，以810r/min转速搅拌分散70min，加入增稠剂(ViscoPlus3060)，过滤后得到纺织涂料。
实施例4
涂料的配方组成如下：
Figure GDA0002936965160000091
制备的方法如下：
(1)将13g侧链含非离子亲水基的二元醇(YMER N-120)和70g聚己内酯二醇(PCL1K,Mn＝1000)控温47℃熔融混合均匀，经过真空度0.06MPa、温度112℃下脱水处理，按摩尔比nNCO/nOH约为2.1加入二异氰酸酯(HMDI)44.0g，控温82℃反应92min，制得聚氨酯预聚物(a)；
(2)在聚氨酯预聚物(a)中加入二羟甲基丙酸(DMPA)1.35g和17g溶剂DMF，控温71℃继续反应65min，加入成盐剂(三乙胺)0.63g，得到水可分散聚氨酯预聚物(b)；
(3)高速搅拌状态下将聚氨酯预聚物(b)分散于135g已经制备好的黄连浸提液中，32min后滴加1.5g乙二胺，继续搅拌65min，即得到含黄连浸提物的聚氨酯乳液。
(4)按涂料组分组成的质量配比，将纳米Al2O3分散液(NANOBYK-3600)、偶联剂(KH560)、基材润湿剂(BYK 346)、消泡抑泡剂(Foamex K3)、水性流平剂(Glide 482)加入含黄连浸提物的聚氨酯乳液，以810r/min转速搅拌分散90min，加入增稠剂(ViscoPlus3060)，过滤后得到纺织涂料。
对比例
涂料的配方组成如下：
Figure GDA0002936965160000101
制备的方法如下：
(1)将80g聚四氢呋喃二醇(PTMG 2K,Mn＝2000)控温53℃熔融混合均匀，经过真空度0.08MPa、温度123℃下脱水处理，按摩尔比nNCO/nOH约为3.4加入二异氰酸酯(IPDI)30.1g，控温93℃反应105min，制得聚氨酯预聚物(a)；
(2)在聚氨酯预聚物(a)中加入二羟甲基丁酸(DMBA)5.5g和10g溶剂DMF，控温85℃继续反应120min，加入成盐剂(三乙胺)3.6g，得到水可分散聚氨酯预聚物(b)；
(3)高速搅拌状态下将聚氨酯预聚物(b)分散于185g去离子水中，45min后滴加3.4g异佛尔酮二胺，继续搅拌90min，即得到阴离子聚氨酯乳液。
(4)按涂料组分组成的质量配比，将偶联剂(KH550)、基材润湿剂(BYK 346)、消泡抑泡剂(Airex901w)、水性流平剂(Flow 425)加入阴离子聚氨酯乳液，以810r/min转速搅拌分散50min，加入增稠剂(ViscoPlus 3030)，过滤后得到纺织涂料。
性能效果评价：
将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和对比例分别制备出平均厚度为0.15mm-0.2mm左右的薄膜，参照GB/T 20944.1-2007《纺织品抗菌性能的评价第1部分：琼脂平皿扩散法》评价其抗菌性能，采用美国PE公司的Lambda 25测试实施例1-4的紫外－可见吸收光谱透过率(以对比例为参比线,相对透过率为100％)。相对于对比例，测试结果表明实施例1-4对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有明显的抗菌性能，在紫外光区域的透过率明显下降(附图1)，抗紫外、耐老化性能得到明显提升。

Claims (8)

1.一种用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于纺织涂料的主要组分组成，以质量含量计包括：
Figure FDA0002724350030000011
按照配方将纳米填料分散液、偶联剂、基材润湿剂、消泡抑泡剂和水性流平剂加入到含黄连浸提物的聚氨酯乳液，搅拌分散20min～100min，加入水性增稠剂，过滤后即为所要制备的纺织涂料；
其中，含黄连浸提物的聚氨酯乳液通过包括以下步骤的方法进行制备：
(1)将黄连粉加入到0.4％～0.5％的盐酸水溶液，加热回流100min～120min，滤过；取滤渣再加0.4％～0.5％的盐酸水溶液，加热回流50min～70min；合并两次滤液，减压浓缩后再经蒸发浓缩成浓度为2～5％黄连浸提液待用；
(2)将侧链含非离子亲水基的二元醇和其质量用量5～10倍的分子量500～4000的二元醇控温40～60℃熔融混合均匀，经过真空度0.05～0.1MPa、温度110～130℃下脱水处理，按摩尔比nNCO/nOH＝2～4加入二异氰酸酯，控温80℃～100℃反应90min～120min，制得聚氨酯预聚物(a)；
(3)在聚氨酯预聚物(a)中加入其质量用量2～5％的亲水扩链剂和5～15％的溶剂，控温70℃～95℃继续反应60min～150min，按中和度60％～80％加入成盐剂，得到水可分散聚氨酯预聚物(b)；
(4)搅拌状态下将聚氨酯预聚物(b)分散于其质量用量90～150％的黄连浸提液，30～60min后滴加聚氨酯预聚物(b)质量用量1.0～4.0％的有机胺扩链剂，继续搅拌60min～120min，即得到含黄连浸提物的聚氨酯乳液。
2.根据权利要求1所述的用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于侧链含非离子亲水基的二元醇选自侧链聚乙氧基二醇，所述分子量500～4000之间的二元醇选自聚醚二元醇、聚酯二元醇和聚碳酸酯二醇。
3.根据权利要求1所述的用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于所述二异氰酸酯选自脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于所述亲水扩链剂选自二羟基羧酸、二羟基磺酸，所述成盐剂选自有机胺类和无机碱。
5.根据权利要求1所述的用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于所述有机胺扩链剂选自为二元胺、多元胺。
6.根据权利要求1所述的用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于所述纳米填料分散液选自纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO、纳米CaCO3、纳米Al2O3、纳米蒙脱土和纳米黏土的分散液。
7.根据权利要求1所述的用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂和硅烷类偶联剂。
8.根据权利要求1所述的用于纺织物的包含纳米填料和黄连浸提物的聚氨酯涂料制备方法，其特征在于所述基材润湿剂选自水性阴离子型基材润湿剂、水性阳离子型基材润湿剂和水性非离子型基材润湿剂；所述消泡抑泡剂选自水性有机硅类消泡剂、水性磷酸酯类消泡剂、水性脂肪酸酰胺类消泡剂和水性醚类消泡剂；所述水性流平剂选自有机硅丙烯酸酯类流平剂、非离子聚氨酯类缔合型流平剂和非离子改性聚醚类流平剂；所述增稠剂选自天然高分子增稠剂、合成高分子增稠剂和无机类增稠剂中的一种。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101638472A (zh) * 2009-09-04 2010-02-03 安徽大学 侧链非离子型水性聚氨酯乳液的制备方法
CN102418267A (zh) * 2011-07-28 2012-04-18 吴江征明纺织有限公司 一种中药抗菌整理剂
CN104031225A (zh) * 2013-03-06 2014-09-10 万华化学集团股份有限公司 一种用于合成革粘合剂的水性聚氨酯分散体及其制备方法
CN104530799A (zh) * 2014-11-25 2015-04-22 境洁环保科技（上海）有限公司 一种帐篷用驱杀蚊虫水性漆及其制备方法
CN105568663A (zh) * 2016-02-29 2016-05-11 苏州印丝特纺织数码科技有限公司 一种天然的纺织抗菌整理剂及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101638472A (zh) * 2009-09-04 2010-02-03 安徽大学 侧链非离子型水性聚氨酯乳液的制备方法
CN102418267A (zh) * 2011-07-28 2012-04-18 吴江征明纺织有限公司 一种中药抗菌整理剂
CN104031225A (zh) * 2013-03-06 2014-09-10 万华化学集团股份有限公司 一种用于合成革粘合剂的水性聚氨酯分散体及其制备方法
CN104530799A (zh) * 2014-11-25 2015-04-22 境洁环保科技（上海）有限公司 一种帐篷用驱杀蚊虫水性漆及其制备方法
CN105568663A (zh) * 2016-02-29 2016-05-11 苏州印丝特纺织数码科技有限公司 一种天然的纺织抗菌整理剂及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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