CN114703604A - 基于静电纺丝技术的水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层、制备方法及其应用 - Google Patents

基于静电纺丝技术的水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种基于静电纺丝技术的水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层,该涂层由水性聚氨酯纤维和水性聚氨酯微球共同构成三维立体结构,水性聚氨酯微球分散在水性聚氨酯纤维间隙中,并粘附堆积在水性聚氨酯纤维表面。本申请还公开了该涂层的制备方法,以及制备水性聚氨酯纤维和制备水性聚氨酯纤维微球的两种水性聚氨酯乳液的制备步骤。该复合型涂层结构有效增大了比表面积和表观密度,微球的粘结作用还可有效提高复合型涂层的力学性能。将该涂层膜覆盖于织物表面,具有极大的孔隙率和比表面积,具有很好的透气性与透水汽性,且环保无溶剂,为织物涂层的制备提供了新的方法与思路。

Description

基于静电纺丝技术的水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层、制备 方法及其应用
本申请要求于2021年6月16日提交中国专利局、申请号为CN2021106667714、发明名称为“基于静电涂饰的环保型水性聚氨酯纳米涂层的制备方法”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请属于纳米涂层材料及制备技术领域,更具体的,特别涉及一种静电纺丝技术的水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层、制备方法及其应用。
背景技术
静电纺丝技术制备的纳米纤维膜具有比表面积大、三维空间结构、孔径小、孔隙率高、连续性好等优点,广泛应用于电池隔膜、空气与水过滤、生物医学、纺织涂层等领域。静电纺丝方法是高分子流体静电雾化的特殊形式,聚合物乳液或熔体带上高压静电,聚合物液滴可克服表面张力形成喷射细流,射流进而拉伸细化,同时弯曲、劈裂,溶剂蒸发或固化,沉积于接收屏上形成纳米纤维膜。静电纺丝法制得的纳米纤维具有直径小、均匀性好、操作简单等优点,和拉伸、相分离等方法相比,静电纺丝已成为制取纳米纤维最重要、最有效的方法。
水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系,也称水分散聚氨酯。水性聚氨酯膜抗张强度高,伸长率大,降解性能好,柔韧性、光泽性和耐磨性优异。水性聚氨酯以水为分散介质,无有机物挥发,安全环保。使用时无气味,操作方便,残液易清理。水性聚氨酯乳液可与多种其他乳液进行共混使用,相容性好。其中的羧基、羟基等在适宜条件下可参与反应,产生交联结构,易于改性,改善涂膜性能。基于以上优点,水性聚氨酯广泛用于涂层整理、粘合剂、工业涂装等领域。
由于静电纺丝技术的特殊性,常用的高分子聚合物多采用有机溶剂,目前只有少量水溶性高分子聚合物可以通过静电纺丝直接制得纳米纤维。有机溶剂在挥发过程中会对人员造成危害,对操作带来危险性,对环境造成一定的污染。水性聚氨酯虽然以水为载体,安全环保,但由于其在水中为乳液结构,静电纺丝时存在纤维纤度大,射流稳定性差等缺点,导致静电纺丝膜存在强度低、密度小、比表面积低等缺陷,限制了它在某些涂层领域的应用。
因此,有必要开发一种水性聚氨酯,以及以此为原料通过静电纺丝技术获得具有特定结构的涂层,以及制备具有特定结构涂层的方法。
发明内容
有鉴于现有技术缺陷中的至少一个,本申请一方面公开了基于静电纺丝技术的水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层,该复合性涂层由水性聚氨酯纤维和水性聚氨酯微球共同构成三维立体结构,其中水性聚氨酯微球分散在水性聚氨酯纤维间隙中,并粘附堆积在所述水性聚氨酯纤维表面。
作为优选的方案,水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层中,水性聚氨酯纤维直径为300-800nm,水性聚氨酯微球直径为200-500nm。
本申请另一方面公开了水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层是采用至少含有第一纺丝针头和第二纺丝针头的静电纺丝设备制得,其中,第一水性聚氨酯乳液通过第一纺丝针头采用第一静电纺丝工艺形成水性聚氨酯纤维,第二水性聚氨酯乳液通过第二纺丝针头采用第二静电纺丝工艺形成水性聚氨酯微球。
作为优选的方案,采用第一水性聚氨酯乳液和第二水性聚氨酯乳液同时进行静电纺丝。
作为优选的方案,第一静电纺丝工艺与第二静电纺丝工艺分别为:静电高压20-30kV,负电高压5-8kV,出液速度为0.02-0.1mm/min。
作为优选的方案,所述第一静电纺丝工艺与第二静电纺丝工艺相同。
作为优选的方案,第一水性聚氨酯乳液通过如下步骤获得:
(1)将80-100份分子量为2000的二元醇、25-35份六亚甲基二异氰酸酯或30-40份异氟尔酮二异氰酸酯,混合后加入催化量的催化剂,在加热及氮气保护下反应;
(2)加入5-8份前扩链剂,继续反应后降温,加入与前扩链剂等摩尔数的三乙胺中和反应,加入丙酮溶剂调整粘度至在60℃恒温时为6000-12000mPa·S,得到第一端异氰酸酯型预聚体;
(3)将步骤(2)中端异氰酸酯型预聚体加入含有6-10份后扩链剂的水中,控制固含量为15-30%,经剪切分散,得到第一水性聚氨酯乳液。
作为更优选的方案,第一水性聚氨酯乳液中分子量为2000的二元醇包括聚环氧丙烷二醇、四氢呋喃醚二醇、聚环氧丙烷二醇中的至少一种。
作为优选的方案,第二水性聚氨酯乳液通过如下步骤获得:
(1)将10-25份分子量为250~500的二元醇、25-35份异氟尔酮二异氰酸酯,混合后加入催化量的催化剂,在加热及氮气保护下反应;
(2)加入3-5份前扩链剂,继续反应后降温,加入与前扩链剂等摩尔数的三乙胺中和反应,加入丙酮溶剂调整粘度至在60℃恒温时为6000-12000mPa·S,得到端异氰酸酯型预聚体;
(3)将步骤(2)中端异氰酸酯型预聚体加入含有6-10份后扩链剂的水中,控制固含量为15-30%,经剪切分散,得到第二水性聚氨酯乳液。
作为更优选的方案,第二水性聚氨酯乳液中分子量为250~500的二元醇包括聚四氢呋喃醚二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚丁二酸乙二醇酯二醇的至少一种。
作为更优选的方案,上述制备步骤中的催化剂为有机铋,前扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸,后扩链剂为二胺磺酸盐。
本申请另一方面公开了一种基于静电纺丝技术的水性聚氨酯纤维涂层,其是将第一水性聚氨酯乳液经第一静电纺丝工艺获得。
作为优选的方案,第一水性聚氨酯乳液通过如下步骤获得:
(1)将80-100份分子量为2000的二元醇、25-35份六亚甲基二异氰酸酯或30-40份异氟尔酮二异氰酸酯,混合后加入催化量的催化剂,在加热及氮气保护下反应;
(2)加入5-8份前扩链剂,继续反应后降温,加入与前扩链剂等摩尔数的三乙胺中和反应,加入丙酮溶剂调整粘度粘度至在60℃恒温时为6000-12000mPa·S,得到第一端异氰酸酯型预聚体;
(3)将步骤(2)中端异氰酸酯型预聚体加入含有6-10份后扩链剂的水中,控制固含量为15-30%,经剪切分散,得到第一水性聚氨酯乳液。
作为更优选的方案,制备基于静电纺丝技术的水性聚氨酯纤维涂层的第一静电纺丝工艺为:静电高压20-30kV,负电高压5-8kV,出液速度为0.02-0.1mm/min。
作为优选的方案,制备基于静电纺丝技术的水性聚氨酯纤维涂层的第一水性聚氨酯乳液中,分子量为2000的二元醇包括聚环氧丙烷二醇、四氢呋喃醚二醇、聚环氧丙烷二醇中的至少一种,催化剂为有机铋,前扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸,后扩链剂为二胺磺酸盐。
本申请另一方面公开了一种基于静电纺丝技术的水性聚氨酯微球涂层,是将第二水性聚氨酯乳液经第二静电纺丝工艺获得。
作为优选的方案,第二水性聚氨酯乳液通过如下步骤获得:
(1)将10-25份分子量为250~500的二元醇、25-35份异氟尔酮二异氰酸酯,混合后加入催化量的催化剂,在加热及氮气保护下反应;
(2)加入3-5份前扩链剂,继续反应后降温,加入与前扩链剂等摩尔数的三乙胺中和反应,加入丙酮溶剂调整粘度粘度至在60℃恒温时为6000-12000mPa·S,得到端异氰酸酯型预聚体;
(3)将步骤(2)中端异氰酸酯型预聚体加入含有6-10份后扩链剂的水中,控制固含量为15-30%,经剪切分散,得到第二水性聚氨酯乳液。
作为更优选的方案,制备基于静电纺丝技术的水性聚氨酯微球涂层的第二静电纺丝工艺为:静电高压20-30kV,负电高压5-8kV,出液速度为0.02-0.1mm/min。
作为优选的方案,制备基于静电纺丝技术的水性聚氨酯微球涂层的第二水性聚氨酯乳液中,分子量为250~500的二元醇包括聚四氢呋喃醚二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚丁二酸乙二醇酯二醇的至少一种,催化剂为有机铋,前扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸,后扩链剂为二胺磺酸盐。
本申请另一方面公开了一种面料,该面料包含基布层和位于基布层至少一面的涂层,其中涂层为上述水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层,或上述水性聚氨酯纤维涂层,或上述水性聚氨酯微球涂层。
本申请公开了两种可以通过静电纺丝技术形成不同涂层结构的水性聚氨酯乳液,两种涂层结构分别为纤维结构和微球结构。
通过使用柔性的大分子量二元醇(分子量为2000的二元醇,包括聚环氧丙烷二醇、四氢呋喃醚二醇、聚环氧丙烷二醇),并提高聚合度,达到提高水性聚氨酯的分子量的目的,同时提高分子链上亲水基的量,降低乳液粒径,并形成较厚的水化层,使乳液粒子间形成一定的缠结, 得到满足静电纺丝必要条件的第一水性聚氨酯乳液,通过静电纺丝可以获得水性聚氨酯纳米纤维涂层。
通过使用刚性的小分子量二元醇(分子量为250~500的二元醇,包括聚四氢呋喃醚二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚丁二酸乙二醇酯二醇),提亲水基含量,使乳液趋向凝胶化,静电纺丝时形成连续的射流,得到满足静电纺丝必要条件的第二水性聚氨酯乳液,通过静电纺丝可以获得水性聚氨酯纳米微球涂层。
通过将两种第一水性聚氨酯乳液和第二水性聚氨酯乳液同时进行静电纺丝,形成的纤维与微球同时落到接收装置上,得到特殊的纳米纤维/微球复合型涂层,纤维和微球共同构成三维立体结构,微球分散在纤维间隙中,并粘附堆积在纤维表面。
该复合型涂层结构有效增大了比表面积和表观密度,微球的粘结作用还可有效提高复合型涂层的力学性能。将该涂层膜覆盖于织物表面,具有极大的孔隙率和比表面积,具有很好的透气性与透水汽性,且环保无溶剂,为织物涂层的制备提供了新的方法与思路。
附图说明
在附图中阐述的实施例的性质是说明性和示例性的,并且不旨在限制由权利要求定义的主题。当结合以下附图阅读时,可以更好地理解下文对说明性实施例的详细描述。
图1为本申请实施例1中静电纺丝制备水性聚氨酯纤维涂层扫描电镜图。
图2为本申请实施例4中静电纺丝制备水性聚氨酯微球涂层扫描电镜图。
图3为本申请实施例7中静电纺丝制备水性聚氨酯纤维-微球复合涂层扫描电镜图。
具体实施方式
为更好地理解本申请,下面结合附图和实施方式对本申请作进一步的说明。在实施方式中,术语“膜”和“涂层”均指的是将水性聚氨酯乳液通过静电纺丝技术在辊筒上形成的一层薄层。
在下述的实施例中,静电纺丝的步骤如下:
(1)将需要进行涂层的织物固定于带锡箔纸的辊筒(接收装置)上,辊筒(接收装置)可以实现轴向往复运动和自转;
(2)用无针头的10mL医用注射器吸取适量静置后的水性聚氨酯纤维纺丝液和/或水性聚氨酯微球纺丝液,排出气泡;
(3)将国际标准为21G的平口金属针头安装于上述注射器上,将注射器放置于静电纺丝出液推柱中间;
(4)开机,将正电高压连接于注射器金属针头,负电压连接于静电纺丝接收器;
(5)移动纺丝推注至注射器针头有纺丝液流出;
(6)按实施例中的数据设置纺丝参数,注射器针头与辊筒(接收装置)距离为15-30cm;
(7)机器进行运转,进行静电纺丝作业。
实例1
将100份2000分子量的聚环氧丙烷二醇(PPG-2000)、28份六亚甲基二异氰酸酯(HDI),混合后加入0.3份有机铋催化剂,升温至86℃,氮气保护反应2小时,再加入6份2,2-二羟甲基丙酸作为前扩链剂,86℃氮气保护反应2.5小时,降温至55℃,然后加入6份丙酮,加入4.5份三乙胺反应15分钟后得聚氨酯预聚体。
将聚氨酯预聚体于添加有8份二胺磺酸盐的去离子水中进行高速分散,得固含量为20%的水性聚氨酯纳米纤维纺丝液;以水性聚氨酯纤维纺丝液为原料,在静电高压23kV,负电高压5kV,出液速度0.04mm/min的情况下于织物表面进行静电纺丝,制得水性聚氨酯纤维涂层。
在实施过程中,本实施例所合成的水性聚氨酯纤维纺丝液应用于静电纺丝技术具有良好的可纺性,图1为本实施例中制备的水性聚氨酯纤维涂层扫描电镜图,显示该纤维表面光滑均一,直径约300-800nm,具有网状纤维编织结构,纤维间具有点状粘合,并存在大量的孔隙,保证了良好的透气性与透水汽性。
实例2
将100份2000分子量的四氢呋喃醚二醇(PTMEG-2000)、22份六亚甲基二异氰酸酯,混合后加入0.3份有机铋催化剂,升温至86℃,氮气保护反应2小时,再加入5.7份2,2-二羟甲基丙酸作为前扩链剂,86℃氮气保护反应2.5小时,降温至55℃,然后加入10份丙酮,加入4.3份三乙胺反应15分钟后得聚氨酯预聚体。
将聚氨酯预聚体于添加有7份二胺磺酸盐的去离子水中进行高速分散,得固含量为20%的水性聚氨酯纳米纤维纺丝液;以水性聚氨酯纤维纺丝液为原料,在静电高压25kV,负电高压6kV,出液速度0.04mm/min的情况下于织物表面进行静电纺丝,制得水性聚氨酯纤维涂层。
实例3
将80份2000分子量的聚环氧丙烷二醇(PPG-2000)、20份2000分子量的四氢呋喃醚二醇(PTMEG-2000)、35份异氟尔酮二异氰酸酯,混合后加入0.3份有机铋催化剂,升温至86℃,氮气保护反应2小时,再加入6.7份2,2-二羟甲基丙酸作为前扩链剂,86℃氮气保护反应2.5小时,降温至55℃,然后加入8份丙酮,加入5.1份三乙胺反应15分钟后得聚氨酯预聚体。
将聚氨酯预聚体于添加有10份二胺磺酸盐的去离子水中进行高速分散,得固含量为20%的水性聚氨酯纤维纺丝液;以水性聚氨酯纤维纺丝液为原料,在静电高压25kV,负电高压6kV,出液速度0.04mm/min的情况下于织物表面进行静电纺丝,制得水性聚氨酯纤维涂层。
实例4
13份250分子量的四氢呋喃醚二醇(PTMEG-250)、33份异氟尔酮二异氰酸酯,混合后加入0.3份有机铋催化剂,升温至86℃,氮气保护反应2小时,再加入4.2份2,2-二羟甲基丙酸作为前扩链剂,86℃氮气保护反应2.5小时,降温至55℃,然后加入2份丙酮,加入3.2份三乙胺反应15分钟后得聚氨酯预聚体。
将聚氨酯预聚体于添加有10份二胺磺酸盐的去离子水中进行高速分散,得固含量为20%的水性聚氨酯微球纺丝液;以水性聚氨酯微球纺丝液为原料,在静电高压25kV,负电高压5kV,出液速度0.05mm/min的情况下于织物表面进行静电纺丝,制得水性聚氨酯微球涂层。
图2为本实施例中静电纺丝制备水性聚氨酯微球涂层扫描电镜图,可以看出,本方案所合成的水性聚氨酯微球纺丝液应用于静电纺丝技术可制备直径约200-500nm左右的微球,微球互相黏连又独立存在,整体形成膜结构,同时球体之间存在孔隙。
实例5
24份450分子量的聚己二酸乙二醇酯二醇、35份异氟尔酮二异氰酸酯,混合后加入0.3份有机铋催化剂,升温至86℃,氮气保护反应2小时,再加入4.5份2,2-二羟甲基丙酸作为前扩链剂,86℃氮气保护反应2.5小时,降温至55℃,然后加入5份丙酮,加入3.4份三乙胺反应15分钟后得聚氨酯预聚体。
将聚氨酯预聚体于添加有8份二胺磺酸盐的去离子水中进行高速分散,得固含量为20%的水性聚氨酯微球纺丝液;以水性聚氨酯纤维纺丝液为原料,在静电高压25kV,负电高压5kV,出液速度0.05mm/min的情况下于织物表面进行静电纺丝,制得水性聚氨酯微球涂层。
实例6
25份500分子量的聚丁二酸乙二醇酯、33份异氟尔酮二异氰酸酯,混合后加入0.3份有机铋催化剂,升温至86℃,氮气保护反应2小时,再加入5份2,2-二羟甲基丙酸作为前扩链剂,86℃氮气保护反应2.5小时,降温至55℃,然后加入2份丙酮,加入3.8份三乙胺反应15分钟后得聚氨酯预聚体。
将聚氨酯预聚体于添加有7份二胺磺酸盐的去离子水中进行高速分散,得固含量为20%的水性聚氨酯微球纺丝液;以水性聚氨酯微球纺丝液为原料,在静电高压25kV,负电高压5kV,出液速度0.05mm/min的情况下于织物表面进行静电纺丝,制得水性聚氨酯微球涂层。
实例7
以实例1、2、3中任一个为水性聚氨酯纤维纺丝液原料a;以实例4、5、6中任一个为水性聚氨酯微球纺丝液原料b。
将原料a、原料b分别分装于不同的10mL医用注射器中,在静电高压25kV,负电高压8kV,出液速度0.03mm/min的情况下同时进行静电涂饰于织物表面制得水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层。
图3为本实施例中静电纺丝制备水性聚氨酯纤维-微球复合涂层扫描电镜图,可以看出,经过同步静电纺丝后,实现纤维-微球的在线复合,形成特殊的“串珠”结构,微球粘附在纤维表面,增大了比表面积;微球基本分布在纤维之间的空隙中,在提高膜的表观密度的同时还能提高膜的力学性能。
在此记载的实施例为本申请的特定的具体实施方式,用于说明本申请的构思,均是解释性和示例性的,不应解释为对本申请实施方式及本申请范围的限制。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。本申请要求保护的技术方案的范围由本申请的权利要求书限定。

Claims (18)

1.一种基于静电纺丝技术的水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层,其特征在于:所述复合性涂层由水性聚氨酯纤维和水性聚氨酯微球共同构成三维立体结构,所述水性聚氨酯微球分散在所述水性聚氨酯纤维间隙中,并粘附堆积在所述水性聚氨酯纤维表面。
2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层,其特征在于:所述水性聚氨酯纤维直径为300-800nm,所述水性聚氨酯微球直径为200-500nm。
3.如权利要求1-2任一所述的水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括采用至少含有第一纺丝针头和第二纺丝针头的静电纺丝设备制得,第一水性聚氨酯乳液通过所述第一纺丝针头采用第一静电纺丝工艺形成水性聚氨酯纤维,第二水性聚氨酯乳液通过所述第二纺丝针头采用第二静电纺丝工艺形成水性聚氨酯微球。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述第一水性聚氨酯乳液和所述第二水性聚氨酯乳液同时进行静电纺丝。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第一静电纺丝工艺与第二静电纺丝工艺分别为:静电高压20-30kV,负电高压5-8kV,出液速度为0.02-0.1mm/min。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第一静电纺丝工艺与第二静电纺丝工艺相同。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第一水性聚氨酯乳液通过如下步骤获得:
(1)将80-100份分子量为2000的二元醇、25-35份六亚甲基二异氰酸酯或30-40份异氟尔酮二异氰酸酯,混合后加入催化量的催化剂,在加热及氮气保护下反应;
(2)加入5-8份前扩链剂,继续反应后降温,加入与前扩链剂等摩尔数的三乙胺中和反应,加入丙酮溶剂调整粘度至在60℃恒温时为6000-12000mPa·S,得到第一端异氰酸酯型预聚体;
(3)将步骤(2)中端异氰酸酯型预聚体加入含有6-10份后扩链剂的水中,控制固含量为15-30%,经剪切分散,得到第一水性聚氨酯乳液。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述分子量为2000的二元醇包括聚环氧丙烷二醇、四氢呋喃醚二醇、聚环氧丙烷二醇中的至少一种。
9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第二水性聚氨酯乳液通过如下步骤获得:
(1)将10-25份分子量为250~500的二元醇、25-35份异氟尔酮二异氰酸酯,混合后加入催化量的催化剂,在加热及氮气保护下反应;
(2)加入3-5份前扩链剂,继续反应后降温,加入与前扩链剂等摩尔数的三乙胺中和反应,加入丙酮溶剂调整粘度至在60℃恒温时为6000-12000mPa·S,得到端异氰酸酯型预聚体;
(3)将步骤(2)中端异氰酸酯型预聚体加入含有6-10份后扩链剂的水中,控制固含量为15-30%,经剪切分散,得到第二水性聚氨酯乳液。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于:所述分子量为250~500的二元醇包括聚四氢呋喃醚二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚丁二酸乙二醇酯二醇的至少一种。
11.根据权利要求7或9所述的制备方法,其特征在于:所述催化剂为有机铋,所述前扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸,所述后扩链剂为二胺磺酸盐。
12.一种基于静电纺丝技术的水性聚氨酯纤维涂层,其特征在于:所述水性聚氨酯纤维涂层为将第一水性聚氨酯乳液经第一静电纺丝工艺获得,所述第一水性聚氨酯乳液通过如下步骤获得:
(1)将80-100份分子量为2000的二元醇、25-35份六亚甲基二异氰酸酯或30-40份异氟尔酮二异氰酸酯,混合后加入催化量的催化剂,在加热及氮气保护下反应;
(2)加入5-8份前扩链剂,继续反应后降温,加入与前扩链剂等摩尔数的三乙胺中和反应,加入丙酮溶剂调整粘度粘度至在60℃恒温时为6000-12000mPa·S,得到第一端异氰酸酯型预聚体;
(3)将步骤(2)中端异氰酸酯型预聚体加入含有6-10份后扩链剂的水中,控制固含量为15-30%,经剪切分散,得到第一水性聚氨酯乳液。
13.根据权利要求12所述的水性聚氨酯纤维涂层,其特征在于,所述第一静电纺丝工艺为:静电高压20-30kV,负电高压5-8kV,出液速度为0.02-0.1mm/min。
14.根据权利要求12所述的水性聚氨酯纤维涂层,其特征在于:所述分子量为2000的二元醇包括聚环氧丙烷二醇、四氢呋喃醚二醇、聚环氧丙烷二醇中的至少一种,所述催化剂为有机铋,所述前扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸,所述后扩链剂为二胺磺酸盐。
15.一种基于静电纺丝技术的水性聚氨酯微球涂层,其特征在于:所述水性聚氨酯微球涂层为将第二水性聚氨酯乳液经第二静电纺丝工艺获得,所述第二水性聚氨酯乳液通过如下步骤获得:
(1)将10-25份分子量为250~500的二元醇、25-35份异氟尔酮二异氰酸酯,混合后加入催化量的催化剂,在加热及氮气保护下反应;
(2)加入3-5份前扩链剂,继续反应后降温,加入与前扩链剂等摩尔数的三乙胺中和反应,加入丙酮溶剂调整粘度粘度至在60℃恒温时为6000-12000mPa·S,得到端异氰酸酯型预聚体;
(3)将步骤(2)中端异氰酸酯型预聚体加入含有6-10份后扩链剂的水中,控制固含量为15-30%,经剪切分散,得到第二水性聚氨酯乳液。
16.根据权利要求15所述的水性聚氨酯微球涂层,其特征在于,所述第二静电纺丝工艺为:静电高压20-30kV,负电高压5-8kV,出液速度为0.02-0.1mm/min。
17.根据权利要求15所述的水性聚氨酯微球涂层,其特征在于:所述分子量为250~500的二元醇包括聚四氢呋喃醚二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚丁二酸乙二醇酯二醇的至少一种,所述催化剂为有机铋,所述前扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸,所述后扩链剂为二胺磺酸盐。
18.一种面料,包含基布层和位于基布层至少一面的涂层,其特征在于:所述涂层为如权利要求1-2之一所述的水性聚氨酯纤维/微球复合型涂层,或如权利要求12所述的水性聚氨酯纤维涂层,或如权利要求15所述的水性聚氨酯微球涂层。
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