CN114311861A - 防水抗菌复合功能面料 - Google Patents
防水抗菌复合功能面料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114311861A CN114311861A CN202111628547.2A CN202111628547A CN114311861A CN 114311861 A CN114311861 A CN 114311861A CN 202111628547 A CN202111628547 A CN 202111628547A CN 114311861 A CN114311861 A CN 114311861A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waterproof
- fabric
- nano
- composite functional
- antibacterial composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 30
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 49
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 29
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010409 ironing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 30
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 24
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 20
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Substances C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims description 8
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims description 8
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 8
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 8
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims description 7
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 claims description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 5
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 5
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 claims description 4
- 125000005442 diisocyanate group Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- PSGAAPLEWMOORI-PEINSRQWSA-N medroxyprogesterone acetate Chemical compound C([C@@]12C)CC(=O)C=C1[C@@H](C)C[C@@H]1[C@@H]2CC[C@]2(C)[C@@](OC(C)=O)(C(C)=O)CC[C@H]21 PSGAAPLEWMOORI-PEINSRQWSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 4
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 3
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 claims description 2
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 abstract description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 4
- 238000009395 breeding Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 abstract description 2
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 5
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N benzoin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 3
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 2
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 2
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 2
- 244000028419 Styrax benzoin Species 0.000 description 2
- 235000000126 Styrax benzoin Nutrition 0.000 description 2
- 235000008411 Sumatra benzointree Nutrition 0.000 description 2
- 229960002130 benzoin Drugs 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 235000019382 gum benzoic Nutrition 0.000 description 2
- 210000001595 mastoid Anatomy 0.000 description 2
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 1-Tridecanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCO XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMAWODUEPLAHOE-UHFFFAOYSA-N 2,4,6,8-tetrakis(ethenyl)-2,4,6,8-tetramethyl-1,3,5,7,2,4,6,8-tetraoxatetrasilocane Chemical compound C=C[Si]1(C)O[Si](C)(C=C)O[Si](C)(C=C)O[Si](C)(C=C)O1 VMAWODUEPLAHOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPXCORHXFPYJEH-UHFFFAOYSA-N 3-[[3-aminopropyl(dimethyl)silyl]oxy-dimethylsilyl]propan-1-amine Chemical compound NCCC[Si](C)(C)O[Si](C)(C)CCCN GPXCORHXFPYJEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCS UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000213006 Angelica dahurica Species 0.000 description 1
- 241000222122 Candida albicans Species 0.000 description 1
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 229940095731 candida albicans Drugs 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- HMMGMWAXVFQUOA-UHFFFAOYSA-N octamethylcyclotetrasiloxane Chemical compound C[Si]1(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O1 HMMGMWAXVFQUOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 description 1
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
本发明公开了一种防水抗菌复合功能面料，包括本体面料、纳米银膜、设置在本体面料表面的防水层、粘合本体面料与纳米银膜的粘合层；所述的防水层，由有机硅改性聚氨酯乳液、纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液组成；所述的防水抗菌复合功能面料，由以下步骤制成：步骤a、按工艺处方配置防水整理液；步骤b、将本体面料浸渍于防水整理液中，轧液；步骤c、预烘、焙烘；步骤d、在本体面料、纳米银膜表面设置粘合层，平整地叠加在一起，再移至压烫机中，然后设定热压时间30s和热压温度110℃，待温度达到后，进行压烫，完成热压复膜，制成防水抗菌复合功能面料。面料具有良好的防水抗菌功能，可及时排出汗液、防止汗液及污垢滋生的细菌。
Description
技术领域
本发明属于功能面料领域，具体涉及一种防水抗菌复合功能面料。
背景技术
在进行爬山、骑行等高耗能体力运动时，身体会大量出汗，运动服装需能及时排出汗液并保持体温。这类运动服装一般均具有防水透气透湿功能，通常由面料与功能薄膜层压复合而成。这类服装以吸附-扩散-解吸附过程排湿，但是该排汗过程不是瞬时完成的，因而，服装内表面会吸附汗液及污垢，时间久了就会滋生细菌，不利于健康。
发明内容
本发明目的是提供一种防水抗菌复合功能面料，既具有防水透湿性能，又能抑制细菌。
为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案。
一种防水抗菌复合功能面料，包括本体面料、纳米银膜、设置在本体面料表面的防水层、粘合本体面料与纳米银膜的粘合层；所述的防水层，由有机硅改性聚氨酯乳液与纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液组成；
所述的防水抗菌复合功能面料，由以下步骤制成：
步骤a、按工艺处方配置防水整理液；
步骤b、将本体面料浸渍于防水整理液中，轧液；
步骤c、预烘、焙烘；
步骤d、在本体面料、纳米银膜表面设置粘合层，平整地叠加在一起，再移至压烫机中，设定热压时间30s和热压温度110℃，待温度达到后，进行压烫，完成热压复膜，制成防水抗菌复合功能面料。
所述的本体面料，经丝为N40/36F+20DSP；纬丝为N40/36F+20DSP；面料组织为平纹1/1；克重98g/米。
所述的纳米银膜为热塑性聚氨酯(TPU)薄膜，厚度20±2微米。
所述的粘合层为聚氨酯热熔胶。
所述的纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液，制备方法如下：
向反应器中依次加入端氨基乙烯基聚硅氧烷，表面改性纳米二氧化硅，光催化剂DMPA及新蒸的THF，待反应物溶解后，保持搅拌状态在紫外灯下照射反应30min，反应完毕后真空除去THF，将反应产物在无水甲醇中沉淀三次除去未反应的原料和催化剂，真空干燥至恒重后即得到纳米二氧化硅改性聚硅氧烷；将纳米二氧化硅改性聚硅氧烷与乳化剂混合，搅拌过程中添加水和乙酸的混合物，搅拌至溶液呈透明状，得纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液。
所述的有机硅改性聚氨酯乳液，制备方法为：
步骤1、向反应釜中加入经脱水处理的多元醇、二异氰酸酯、双羟基有机硅单体、催化剂二月桂酸二丁基锡，100℃搅拌反应5h；
步骤2、降温至60℃，加入N-甲基二乙醇胺及丙酮，继续反应3h；
步骤3、加入醇类小分子扩链剂、双羟基环氧季铵盐，扩链反应2h；
步骤4、反应结束降温至40℃，加入乙酸中和反应，制得聚氨酯预聚体；
步骤5、高速搅拌下，采用分步加入法加入适量去离子水进行乳化，乳化结束后，减压脱除丙酮，得有机硅改性聚氨酯乳液。
本发明防水抗菌复合功能面料，由本体面料经防水整理后与纳米银膜复合而成，具有良好的防水、透湿、抗菌等性能，这些功能一方面可使汗液及时排出，另一方面可防止汗液及污垢滋生的细菌。
现有的具有防水透湿功能的复合面料，通常由面料本体经含氟防水剂整理后，再复合聚酯薄膜制成，以含氟防水剂、薄膜实现防水透湿性能。但该类面料使用的含氟化合物因存在环境生态问题，亟需进行技术替代。本发明防水抗菌复合功能面料防水层由有机硅改性聚氨酯乳液、纳米二氧化硅改性聚硅氧烷组成，在面料本体表面成膜后，形成具有类似荷叶表面的微/纳米乳突结构，纳米材料与低表面张力的有机硅协同，实现优异的防水功能。与常规现有技术相比，本发明防水抗菌复合功能面料更符合绿色环保理念。
具体实施方式
本发明公开了一种防水抗菌复合功能面料，包括本体面料、纳米银膜、设置在本体面料表面的防水层、粘合本体面料与纳米银膜的粘合层。
所述的防水层，由有机硅改性聚氨酯乳液、纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液组成。
所述的防水抗菌复合功能面料，由以下步骤制成：
步骤a、按工艺处方配置防水整理液；
步骤b、将本体面料浸渍于防水整理液中，轧液；
步骤c、预烘、焙烘，在本体面料表面形成防水层；
步骤d、在本体面料、纳米银膜表面设置粘合层，平整地叠加在一起，再移至压烫机中，然后设定热压时间30s和热压温度110℃，待温度达到后，进行压烫，完成热压复膜，制成防水抗菌复合功能面料。
所述的本体面料为：经丝：N40/36F+20DSP；纬丝:N40/36F+20DSP；N：95％、SP：5％；织物组织：平纹1/1；总经9798根；克重：98g/米；成品门幅152cm。
在本发明所述的防水抗菌复合功能面料应用场合变化时，本体面料的规格随着变化，此时，调整防水层有机硅改性聚氨酯乳液、纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液质量比以达到防水等级需求即可。
所述的纳米银膜，为热塑性聚氨酯(TPU)薄膜，市售产品，厚度20±2微米。
所述的粘合层为聚氨酯热熔胶，市售，根据产品强力、透湿透气等性能要求的不同，聚氨酯热熔胶在本体面料及膜表面的涂施量为30-100g/m2。
所述的纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液，通过以下步骤制得：
向反应器中依次加入端氨基乙烯基聚硅氧烷，表面改性纳米二氧化硅，光催化剂DMPA(安息香双甲醚)及新蒸的THF(四氢呋喃)，待反应物溶解后，保持搅拌状态在紫外灯下照射反应30min，反应完毕后真空除去THF，将反应产物在无水甲醇中沉淀三次除去未反应的原料和催化剂，即得到纳米二氧化硅改性聚硅氧烷；端氨基乙烯基聚硅氧烷中的“-C＝C”与表面改性纳米二氧化硅中的“-SH”摩尔比为1:1.05；
将纳米二氧化硅改性聚硅氧烷与乳化剂按质量比1:10混合，搅拌过程中添加水和乙酸的混合物，搅拌至溶液呈透明状，得纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液。反应过程如下式(1)所示。
其中，端氨基乙烯基聚硅氧烷制备方法为：
在装有温度计、搅拌器的干燥四口烧瓶中，加入摩尔比为1:40:2的1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷，边搅拌边升温至反应温度，并加入一定量的三氟甲基磺酸，保温反应一定时间；反应结束后加入无水Na2CO3搅拌中和至pH为6-7，过滤并将产物进行减压蒸馏(90℃，真空度-0.1Mpa以下)，脱除未反应单体，得无色透明的液体产物，为端氨基乙烯基聚硅氧烷。转化率91.5％，Mn(g/mol)：12776，C＝C键含量0.626mmol/g；反应过程如反应式(2)所示。
所述的表面改性纳米二氧化硅，制备方法为：
称取适量纳米SiO2加入到无水乙醇中，磁力搅拌使纳米SiO2分散均匀，以HCl溶液调节pH值至4，再向体系中滴加硅烷偶联剂KH590(γ-巯丙基三甲氧基硅烷)，混合均匀后将溶液转移至三口烧瓶中，控制体系温度为80℃，搅拌反应10h，冷却，将混合液抽滤、洗涤、干燥，即得到KH590表面改性纳米Si02。纳米SiO2、硅烷偶联剂KH590、无水乙醇的质量比为10:1.5:100。硅烷偶联剂在纳米SiO2表面的相对接枝率约为10％。
纳米二氧化硅。反应过程如反应式(3)所示。
所述的有机硅改性聚氨酯乳液，制备方法为：
步骤1、向反应釜中加入经脱水处理的多元醇、二异氰酸酯、双羟基有机硅单体(如式a所示)、催化剂二月桂酸二丁基锡，100℃搅拌反应5h；
步骤2、降温至60℃，加入醇胺扩链剂、丙酮，继续反应3h；
步骤3、加入醇类小分子扩链剂、双羟基环氧季铵盐，扩链反应2h；
步骤4、反应结束降温至40℃，加入乙酸中和30min，制得聚氨酯预聚体；
步骤5、高速搅拌下，采用分步加入法加入8000份去离子水进行乳化，乳化结束后，减压脱除丙酮，得有机硅改性聚氨酯乳液。
所述的多元醇为聚环氧乙烷醚二元醇、聚环氧丙烷醚二元醇、聚四氢呋喃醚二元醇中的一种或多种。
所述的二异氰酸酯为甲苯-2，4-二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
所述的醇胺扩链剂，为N-甲基二乙醇胺。
所述的醇类小分子扩链剂为乙二醇、1，4-丁二醇(BDO)、己二醇、一缩二乙二醇中的至少一种。
其中，所述的双羟基环氧季铵盐的制备方法：
将N-甲基二乙醇胺和一定量的溶剂置于三颈烧瓶，体系升温至40℃时，缓慢滴加计量的环氧氯丙烷，待滴完后升温到60℃，继续反应化，即可得到端羟基的季铵盐。将所得产品用丙酮洗涤数次，然后减压蒸镏除去溶剂，置于45℃的真空干燥箱中，待用。N-甲基二乙醇胺与环氧氯丙烷的摩尔比为1:1.2。反应式如下：
有机硅改性聚氨酯乳液、改性纳米二氧化硅乳液在成膜时通过所含的环氧基、氨基交联，提高防水耐久性。
通过有机硅改性聚氨酯乳液、改性纳米二氧化硅乳液共混形成防水乳液，可实现聚氨酯与有机硅、纳米材料共改性目的；纳米二氧化硅接入有机硅聚硅氧烷分子链，起到分散纳米材料的作用，同时在成膜时可形成类似荷叶表面的微/纳米乳突结构，纳米材料与低表面张力的有机硅协同，具有优异的防水功能；通过改变有机硅改性聚氨酯乳液、改性纳米二氧化硅乳液比例，满足面料不同防水等级以及面料手感的要求。
实施例1：
一种防水乳液，由有机硅改性聚氨酯乳液、纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液按质量比3:2组成；配制时，将纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液缓慢滴加入有机硅改性聚氨酯乳液中，搅拌均匀。
其中：
所述的有机硅改性聚氨酯乳液，制备方法为：
步骤1、向反应釜中加入经脱水处理的1200份聚四氢呋喃醚二元醇(分子量1000)、350份甲苯-2,4-二异氰酸酯、18份双羟基有机硅单体(如上述式a所示)、0.4份二月桂酸二丁基锡，100℃搅拌反应5h；
步骤2、降温至60℃，加入18份N-甲基二乙醇胺扩链剂、100份丙酮，继续反应3h；
步骤3、加入21份乙二醇、20份双羟基环氧季铵盐，扩链反应2h；
步骤4、反应结束降温至40℃，加入10份乙酸中和30min，制得聚氨酯预聚体；
步骤5、高速搅拌下，采用分步加入法加入6500份去离子水进行乳化，乳化结束后，减压脱除丙酮、未反应小分子物质，得有机硅改性聚氨酯乳液。
所述的纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液，制备方法为：
①向反应器中依次加入端氨基乙烯基聚硅氧烷，表面改性纳米二氧化硅，光催化剂DMPA(安息香双甲醚)及新蒸的THF(四氢呋喃)，待反应物溶解后，保持搅拌状态在紫外灯下照射反应30min，反应完毕后真空除去THF，将反应产物在无水甲醇中沉淀三次除去未反应的巯基化合物和催化剂，即得到纳米二氧化硅改性聚硅氧烷；端氨基乙烯基聚硅氧烷中的“-C＝C”与表面改性纳米二氧化硅中的“-SH”摩尔比为1:1.05；
②将纳米二氧化硅改性聚硅氧烷与乳化剂按质量比10:1混合，搅拌过程中添加水和乙酸的混合物，搅拌至溶液呈透明状，得纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液。乳液质量百分浓度约10％，乙酸调节乳液呈弱酸性。乳化剂由异构十三醇聚氧乙烯醚1307、1309按质量比1:2组成。
实施例2：
一种防水抗菌复合功能面料，包括本体面料、纳米银膜、设置在本体面料表面的防水层、粘合本体面料与纳米银膜的粘合层；
所述的防水层，由有机硅改性聚氨酯乳液、纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液按质量比3:2混合的防水乳液形成。有关防水乳液见实施例1。
防水抗菌复合功能面料的制备步骤为：
步骤a、按有机硅改性聚氨酯乳液、纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液按质量比3:2配置成防水乳液；
步骤b、将本体面料浸渍于防水乳液中，轧液，轧液率80％；
步骤c、80℃预烘3min、120℃焙烘1-2min，形成防水层；
步骤d、在本体面料、TPU纳米银膜表面设置聚氨酯热熔胶，平整地叠加在一起，再移至压烫机中，然后设定热压时间30s和热压温度110℃，待温度达到后，进行压烫，完成热压复膜，制成防水抗菌复合功能面料。聚氨酯热熔胶粘合层50-60g/m2。
所述的本体面料为：经丝：N40/36F+20DSP；N：95％、SP：5％
纬丝：N40/36F+20DSP；N：95％、SP：5％
总经根数：9798根
面料组织：平纹1/1；
克重：98g/米。
对实施例2的防水抗菌复合功能面料抑菌率、防水等性能进行了测试，结果如下：
金黄色葡萄球菌抑菌率≥90％，大肠杆菌抑菌率≥90％，白色念珠菌抑菌率≥75％(GB/T20944.3-2008纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法)；
耐静水压≥18000mmH2O(JIS L 1092-1998纺织物抗水性的测试方法)；
透湿性能≥8000g/m2/24h(JIS L 1099-2006纺织品透湿度试验方法)；
防泼水5级(GB/T 4745-2012纺织品防水性能的检测和评价沾水法)。
Claims (6)
1.一种防水抗菌复合功能面料，包括本体面料、纳米银膜、设置在本体面料表面的防水层、粘合本体面料与纳米银膜的粘合层；所述的防水层，由有机硅改性聚氨酯乳液与纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液组成；
所述的防水抗菌复合功能面料，由以下步骤制成：
步骤a、按工艺处方配置防水整理液；
步骤b、将本体面料浸渍于防水整理液中，轧液；
步骤c、预烘、焙烘；
步骤d、在本体面料、纳米银膜表面设置粘合层，平整地叠加在一起，再移至压烫机中，设定热压时间30s和热压温度110℃，待温度达到后，进行压烫，完成热压复膜，制成防水抗菌复合功能面料。
2.根据权利要求1所述的一种防水抗菌复合功能面料，其特征在于：所述的本体面料，经丝为N40/36F+20DSP；纬丝为N40/36F+20DSP；面料组织为平纹1/1；克重98g/米。
3.根据权利要求1所述的一种防水抗菌复合功能面料，其特征在于：所述的纳米银膜为热塑性聚氨酯(TPU)薄膜，厚度20±2微米。
4.根据权利要求1所述的一种防水抗菌复合功能面料，其特征在于：所述的粘合层为聚氨酯热熔胶。
5.根据权利要求1所述的一种防水抗菌复合功能面料，其特征在于：所述的纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液，制备方法如下：
向反应器中依次加入端氨基乙烯基聚硅氧烷，表面改性纳米二氧化硅，光催化剂DMPA及新蒸的THF，待反应物溶解后，保持搅拌状态在紫外灯下照射反应30min，反应完毕后真空除去THF，将反应产物在无水甲醇中沉淀三次除去未反应的巯基化合物和催化剂，真空干燥至恒重后即得到纳米二氧化硅改性聚硅氧烷；将纳米二氧化硅改性聚硅氧烷与乳化剂混合，搅拌过程中添加水和乙酸的混合物，搅拌至溶液呈透明状，得纳米二氧化硅改性聚硅氧烷乳液。
6.根据权利要求1所述的一种防水抗菌复合功能面料，其特征在于：所述的有机硅改性聚氨酯乳液，制备方法为：
步骤1、向反应釜中加入经脱水处理的多元醇、二异氰酸酯、双羟基有机硅单体、催化剂二月桂酸二丁基锡，100℃搅拌反应5h；
步骤2、降温至60℃，加入N-甲基二乙醇胺及丙酮，继续反应3h；
步骤3、加入醇类小分子扩链剂、双羟基环氧季铵盐，扩链反应2h；
步骤4、反应结束降温至40℃，加入乙酸中和反应，制得聚氨酯预聚体；
步骤5、高速搅拌下，采用分步加入法加入适量去离子水进行乳化，乳化结束后，减压脱除丙酮，得有机硅改性聚氨酯乳液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111628547.2A CN114311861A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 防水抗菌复合功能面料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111628547.2A CN114311861A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 防水抗菌复合功能面料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114311861A true CN114311861A (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=81014488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111628547.2A Pending CN114311861A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 防水抗菌复合功能面料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114311861A (zh) |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101175780A (zh) * | 2005-05-09 | 2008-05-07 | 陶氏康宁公司 | 氨基-巯基官能的有机基聚硅氧烷 |
| CN101956330A (zh) * | 2010-08-12 | 2011-01-26 | 吴江市恒润织造厂 | 一种防水透湿复合布的制备方法 |
| CN101987885A (zh) * | 2009-08-05 | 2011-03-23 | 合肥普尔德医疗用品有限公司 | 抗菌防水透湿复合功能材料及其制备方法和应用 |
| CN103360796A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-10-23 | 安徽敬业纳米科技有限公司 | 一种两性纳米二氧化硅原位改性方法 |
| CN103865373A (zh) * | 2014-03-17 | 2014-06-18 | 同济大学 | 一种阴离子水性聚氨酯纳米银复合涂层的制备方法 |
| CN106632964A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 广东德美精细化工股份有限公司 | 一种含超支化结构硅油侧链水性聚氨酯的制备方法 |
| CN107164948A (zh) * | 2017-06-25 | 2017-09-15 | 长沙善道新材料科技有限公司 | 一种抗菌防霉纳米面料及其制备方法 |
| CN108003314A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-05-08 | 传化智联股份有限公司 | 一种两亲性自由基型聚硅氧烷-聚氨酯预聚物的制备方法 |
| CN108840987A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-20 | 优美特（北京）环境材料科技股份公司 | 有机硅多元醇改性的水性聚氨酯乳液及制法 |
| CN109457493A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-12 | 浙江东进新材料有限公司 | 一种环保防水箱包面料 |
| CN109591406A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-09 | 浙江东进新材料有限公司 | 一种防水透湿复合面料 |
| CN109679327A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-26 | 浙江东进新材料有限公司 | 一种纳米有机硅复合聚氨酯防水乳液 |
| CN109760397A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-17 | 浙江东进新材料有限公司 | 一种防水面料 |
| CN111116859A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-08 | 杭州吉华高分子材料股份有限公司 | 一种抗菌改性水性聚氨酯的制备方法 |
| CN113276533A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-08-20 | 浙江东进新材料有限公司 | 一种低湿阻防水复合面料的制备方法 |
-
2021
- 2021-12-28 CN CN202111628547.2A patent/CN114311861A/zh active Pending
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101175780A (zh) * | 2005-05-09 | 2008-05-07 | 陶氏康宁公司 | 氨基-巯基官能的有机基聚硅氧烷 |
| CN101987885A (zh) * | 2009-08-05 | 2011-03-23 | 合肥普尔德医疗用品有限公司 | 抗菌防水透湿复合功能材料及其制备方法和应用 |
| CN101956330A (zh) * | 2010-08-12 | 2011-01-26 | 吴江市恒润织造厂 | 一种防水透湿复合布的制备方法 |
| CN103360796A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-10-23 | 安徽敬业纳米科技有限公司 | 一种两性纳米二氧化硅原位改性方法 |
| CN103865373A (zh) * | 2014-03-17 | 2014-06-18 | 同济大学 | 一种阴离子水性聚氨酯纳米银复合涂层的制备方法 |
| CN106632964A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 广东德美精细化工股份有限公司 | 一种含超支化结构硅油侧链水性聚氨酯的制备方法 |
| CN107164948A (zh) * | 2017-06-25 | 2017-09-15 | 长沙善道新材料科技有限公司 | 一种抗菌防霉纳米面料及其制备方法 |
| CN108003314A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-05-08 | 传化智联股份有限公司 | 一种两亲性自由基型聚硅氧烷-聚氨酯预聚物的制备方法 |
| CN108840987A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-20 | 优美特（北京）环境材料科技股份公司 | 有机硅多元醇改性的水性聚氨酯乳液及制法 |
| CN109760397A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-17 | 浙江东进新材料有限公司 | 一种防水面料 |
| CN109679327A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-26 | 浙江东进新材料有限公司 | 一种纳米有机硅复合聚氨酯防水乳液 |
| CN109457493A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-12 | 浙江东进新材料有限公司 | 一种环保防水箱包面料 |
| CN109591406A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-09 | 浙江东进新材料有限公司 | 一种防水透湿复合面料 |
| CN111116859A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-08 | 杭州吉华高分子材料股份有限公司 | 一种抗菌改性水性聚氨酯的制备方法 |
| CN113276533A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-08-20 | 浙江东进新材料有限公司 | 一种低湿阻防水复合面料的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0052915B1 (en) | Breathable, non-porous polyurethane film | |
| CN108676144B (zh) | 一种防水透湿用水性聚氨酯分散体及其制备方法和用途 | |
| CN107501505B (zh) | 防水透湿合成革用面层聚氨酯树脂及其制备方法 | |
| US20030176613A1 (en) | Textile structures comprising organopolysiloxane polyurea-polyurethane block copolymer | |
| US20120108741A1 (en) | Ambient-temperature self-curable and fluorine containing aqueous-based polyurethane (pu) dispersion and method of manufacturing the same and its modified coated film applications | |
| JP5391278B2 (ja) | 分散液およびフィルムを包含する水性ポリウレタン尿素組成物 | |
| JP2022166147A (ja) | 水性ポリウレタン分散体、プレポリマー、およびそれから作製された造形物品 | |
| CN113832731A (zh) | 含多活性基团的有机硅抗皱整理剂及其制备方法与应用 | |
| CN109760397B (zh) | 一种防水面料 | |
| EP1143063B1 (en) | Artificial leather | |
| CN1318470C (zh) | 一种合成革用聚氨酯树脂的生产方法 | |
| JP3810479B2 (ja) | コーティング布帛の製造方法 | |
| CN114605610A (zh) | 一种含硅网络结构架桥接枝聚氨酯及其制备方法和应用 | |
| CN114311861A (zh) | 防水抗菌复合功能面料 | |
| EP0503826B1 (en) | Organosilicon compounds and their use in film-forming compositions | |
| CN108178822A (zh) | 一种环保型改性水性聚氨酯的制备方法 | |
| CN110106714A (zh) | 一种防水耐老化聚氨酯织物涂层剂及其制备方法 | |
| CN113684694B (zh) | 一种防水透湿抗菌水性聚氨酯织物涂层胶及其制备方法 | |
| CN113276533B (zh) | 一种低湿阻防水复合面料的制备方法 | |
| CN113291039B (zh) | 一种阻燃防水透湿复合面料的加工方法 | |
| JPH06240581A (ja) | 高透湿防水性素材およびその製造法 | |
| CN114703600A (zh) | 一种防水透气聚氨酯马靴内衬膜的制备方法 | |
| CN103993483A (zh) | 一种抗撕裂涂层面料及其制备工艺 | |
| CN113549187A (zh) | 一种超纤革用水性聚氨酯及其制备方法 | |
| CN110818875A (zh) | 一种有机硅改性聚氨酯及其应用与其涂层织物制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |