CN116239884A - 一种面料用防水透气薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种面料用防水透气薄膜及其制备方法，按质量百分比计，其制备原料包括：二苯甲烷二异氰酸酯10‑20％、聚己二酸乙二醇酯二醇5‑25％、扩链剂1‑3％、改性树脂2‑5％、催化剂0.001‑0.1％、抗氧剂0.2‑0.5％、终止剂0.5‑2.5％，余量为无水乙醇；其中，所述改性树脂是由树脂经浸酸处理和透明处理后得到。该防水透气薄膜中添加有改性树脂，在用原材料加工生产熔融状态的防水透气薄膜时，将改性树脂的加入使得可以提高防水透气薄膜的延展性，使其不易被拉拽破裂；并且，本发明中改性树脂经过了浸酸处理和透明处理，其中浸酸处理可提高树脂纤维的开展，易于在反应中透入其他物质中同时提高延展性，透明处理可提升树脂的透明度，相比较于采用普通树脂，透明度和延展性明显提升。

Description

一种面料用防水透气薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及防水透气薄膜技术领域，具体涉及一种面料用防水透气薄膜及其制备方法。
背景技术
防水透气膜(呼吸纸)是一种新型的高分子防水材料。从制作工艺上讲，防水透气膜的技术要求要比一般的防水材料高的多；同时从品质上来看，防水透气膜也具有其他防水材料所不具备的功能性特点，它被广泛应用于户外服饰、登山服、风衣、雨衣、鞋帽手套、防寒夹克、体育用品、医疗设备等。
然而，现有的防水透气膜使用在衣物面料上时，透明度较低，影响衣物的外观颜色，并且延展性较差在人们穿着衣服运动产生褶皱拉拽时，很容易将防水透气膜撕裂，导致防水功能失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种面料用防水透气薄膜及其制备方法，其解决了现有防水透气膜透明度低，并且延展性较差在人们穿着衣服运动产生褶皱拉拽时，很容易将防水透气膜撕裂的问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种面料用防水透气薄膜，按质量百分比计，其制备原料包括：二苯甲烷二异氰酸酯10-20％、聚己二酸乙二醇酯二醇5-25％、扩链剂1-3％、改性树脂2-5％、催化剂0.001-0.1％、抗氧剂0.2-0.5％、终止剂0.5-2.5％，余量为无水乙醇；
其中，所述改性树脂是由树脂经浸酸处理和透明处理后得到。
一种上述防水透气薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照质量百分比量取无水乙醇、二苯甲烷二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、扩链剂、催化剂、置于容器中，65-80℃搅拌10-20min，得到混合物A；
(2)取树脂去除杂质后，对其进行浸酸处理和透明处理，得到改性树脂，并按照百分比将改性树脂加入到混合物A中，80-90℃搅拌15-20min，得到混合物B；
(3)按照百分比将抗氧剂和终止剂加入到混合物B中，300-800r/min搅拌10-15min，得到混合物C；
(4)将混合物C进行静置沉淀，然后再进行高温熔融，最后采用碾压法，得到所述防水透气薄膜。
进一步改进在于，所述浸酸处理指的是先采用60-75℃的热水对树脂进行浸泡30-45min，然后，然后取出浸泡后的树脂放入铬酸清洁液内浸泡1-2h即可。
进一步改进在于，所述透明处理指的是先采用高温处理对树脂进行熔融，再向熔融状态的树脂中加入透明剂，并在85-95℃下搅拌反应20-30min，接着将熔融状态下的树脂进行冷却凝固即可。
进一步改进在于，所述扩链剂选用乙二醇。
进一步改进在于，所述铬酸清洁液通过将重铬酸钾，于干燥研钵中研细，将此细粉加入盛有适量水的玻璃容器内，加热，搅拌使溶解，待冷后，将此玻璃容器放在冷水浴中，缓慢将浓硫酸断续加入，不断搅拌，勿使温度过高，容器内容物颜色渐变深，并注意冷却，直至加完混匀即可制得。
进一步改进在于，所述透明剂选用纳米氧化硅透明液体XZ-GY25。
进一步改进在于，所述终止剂选用甲醇。
进一步改进在于，所述树脂选用松树脂。
本发明的有益效果在于：该防水透气薄膜中添加有改性树脂，在用原材料加工生产熔融状态的防水透气薄膜时，将改性树脂的加入使得可以提高防水透气薄膜的延展性，使其不易被拉拽破裂；并且，本发明中改性树脂经过了浸酸处理和透明处理，其中浸酸处理可提高树脂纤维的开展，易于在反应中透入其他物质中同时提高延展性，透明处理可提升树脂的透明度，相比较于采用普通树脂，透明度和延展性明显提升。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
一种面料用防水透气薄膜，按质量百分比计，其制备原料包括：二苯甲烷二异氰酸酯10％、聚己二酸乙二醇酯二醇5％、扩链剂1％、改性树脂2％、催化剂0.001％、抗氧剂0.2、终止剂0.5％，余量为无水乙醇；其中，所述改性树脂是由树脂经浸酸处理和透明处理后得到。
所述防水透气薄膜的制备步骤如下：
(1)按照质量百分比量取无水乙醇、二苯甲烷二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、扩链剂、催化剂、置于容器中，65℃搅拌10min，得到混合物A；
(2)取树脂去除杂质后，对其进行浸酸处理和透明处理，得到改性树脂，并按照质量百分比将改性树脂加入到混合物A中，80℃搅拌15min，得到混合物B；
其中，浸酸处理指的是先采用60℃的热水对树脂进行浸泡30min，然后，然后取出浸泡后的树脂放入铬酸清洁液内浸泡1h即可，透明处理指的是先采用高温处理对树脂进行熔融，再向熔融状态的树脂中加入透明剂，并在85℃下搅拌反应20min，接着将熔融状态下的树脂进行冷却凝固即可；
(3)按照质量百分比将抗氧剂和终止剂加入到混合物B中，300r/min搅拌10min，得到混合物C；
(4)将混合物C进行静置沉淀，然后再进行高温熔融，最后采用碾压法，得到所述防水透气薄膜。
实施例2
一种面料用防水透气薄膜，按质量百分比计，其制备原料包括：二苯甲烷二异氰酸酯15％、聚己二酸乙二醇酯二醇15％、扩链剂2％、改性树脂3.5％、催化剂0.05％、抗氧剂0.35％、终止剂1.5％，余量为无水乙醇；其中，所述改性树脂是由树脂经浸酸处理和透明处理后得到。
所述防水透气薄膜的制备步骤如下：
(1)按照质量百分比量取无水乙醇、二苯甲烷二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、扩链剂、催化剂、置于容器中，70℃搅拌15min，得到混合物A；
(2)取树脂去除杂质后，对其进行浸酸处理和透明处理，得到改性树脂，并按照质量百分比将改性树脂加入到混合物A中，85℃搅拌17.5min，得到混合物B；
其中，浸酸处理指的是先采用70℃的热水对树脂进行浸泡37.5min，然后，然后取出浸泡后的树脂放入铬酸清洁液内浸泡1.5h即可，透明处理指的是先采用高温处理对树脂进行熔融，再向熔融状态的树脂中加入透明剂，并在90℃下搅拌反应25min，接着将熔融状态下的树脂进行冷却凝固即可；
(3)按照质量百分比将抗氧剂和终止剂加入到混合物B中，550r/min搅拌12.5min，得到混合物C；
(4)将混合物C进行静置沉淀，然后再进行高温熔融，最后采用碾压法，得到所述防水透气薄膜。
实施例3
一种面料用防水透气薄膜，按质量百分比计，其制备原料包括：二苯甲烷二异氰酸酯20％、聚己二酸乙二醇酯二醇25％、扩链剂1-3％、改性树脂5％、催化剂0.1％、抗氧剂0.5％、终止剂2.5％，余量为无水乙醇；其中，所述改性树脂是由树脂经浸酸处理和透明处理后得到。
所述防水透气薄膜的制备步骤如下：
(1)按照质量百分比量取无水乙醇、二苯甲烷二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、扩链剂、催化剂、置于容器中，80℃搅拌20min，得到混合物A；
(2)取树脂去除杂质后，对其进行浸酸处理和透明处理，得到改性树脂，并按照质量百分比将改性树脂加入到混合物A中，90℃搅拌20min，得到混合物B；
其中，浸酸处理指的是先采用75℃的热水对树脂进行浸泡45min，然后，然后取出浸泡后的树脂放入铬酸清洁液内浸泡2h即可，透明处理指的是先采用高温处理对树脂进行熔融，再向熔融状态的树脂中加入透明剂，并在95℃下搅拌反应30min，接着将熔融状态下的树脂进行冷却凝固即可；
(3)按照质量百分比将抗氧剂和终止剂加入到混合物B中，800r/min搅拌15min，得到混合物C；
(4)将混合物C进行静置沉淀，然后再进行高温熔融，最后采用碾压法，得到所述防水透气薄膜。
对比例1
本对比例的薄膜，按质量百分比计，其制备原料包括：二苯甲烷二异氰酸酯15％、聚己二酸乙二醇酯二醇15％、扩链剂2％、树脂3.5％、催化剂0.05％、抗氧剂0.35％、终止剂1.5％，余量为无水乙醇。
制备步骤如下：
(1)按照质量百分比量取无水乙醇、二苯甲烷二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、扩链剂、催化剂、置于容器中，70℃搅拌15min，得到混合物A；
(2)取树脂去除杂质后，将树脂加入到混合物A中，85℃搅拌17.5min，得到混合物B；
(3)按照质量百分比将抗氧剂和终止剂加入到混合物B中，550r/min搅拌12.5min，得到混合物C；
(4)将混合物C进行静置沉淀，然后再进行高温熔融，最后采用碾压法，得到所述防水透气薄膜。
对比例2
本对比例的薄膜，按质量百分比计，其制备原料包括：二苯甲烷二异氰酸酯15％、聚己二酸乙二醇酯二醇15％、扩链剂2％、改性优力胶3.5％、催化剂0.05％、抗氧剂0.35％、终止剂1.5％，余量为无水乙醇；其中，所述改性优力胶是由优力胶经浸酸处理和透明处理后得到。
制备步骤如下：
(1)按照质量百分比量取无水乙醇、二苯甲烷二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、扩链剂、催化剂、置于容器中，70℃搅拌15min，得到混合物A；
(2)取优力胶去除杂质后，对其进行浸酸处理和透明处理，得到改性优力胶，并按照质量百分比将改性优力胶加入到混合物A中，85℃搅拌17.5min，得到混合物B；
其中，浸酸处理指的是先采用70℃的热水对优力胶进行浸泡37.5min，然后，然后取出浸泡后的优力胶放入铬酸清洁液内浸泡1.5h即可，透明处理指的是先采用高温处理对优力胶进行熔融，再向熔融状态的优力胶中加入透明剂，并在90℃下搅拌反应25min，接着将熔融状态下的优力胶进行冷却凝固即可；
(3)按照质量百分比将抗氧剂和终止剂加入到混合物B中，550r/min搅拌12.5min，得到混合物C；
(4)将混合物C进行静置沉淀，然后再进行高温熔融，最后采用碾压法，得到所述防水透气薄膜。
对比例3
本对比例的薄膜，按质量百分比计，其制备原料包括：二苯甲烷二异氰酸酯15％、聚己二酸乙二醇酯二醇15％、扩链剂2％、改性树脂3.5％、催化剂0.05％、抗氧剂0.35％、终止剂1.5％，余量为无水乙醇；其中，所述改性树脂是由树脂经透明处理后得到。
制备步骤如下：
(1)按照质量百分比量取无水乙醇、二苯甲烷二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、扩链剂、催化剂、置于容器中，70℃搅拌15min，得到混合物A；
(2)取树脂去除杂质后，对其进行透明处理，得到改性树脂，并按照质量百分比将改性树脂加入到混合物A中，85℃搅拌17.5min，得到混合物B；
其中，透明处理指的是先采用高温处理对树脂进行熔融，再向熔融状态的树脂中加入透明剂，并在90℃下搅拌反应25min，接着将熔融状态下的树脂进行冷却凝固即可；
(3)按照质量百分比将抗氧剂和终止剂加入到混合物B中，550r/min搅拌12.5min，得到混合物C；
(4)将混合物C进行静置沉淀，然后再进行高温熔融，最后采用碾压法，得到所述防水透气薄膜。
对比例4
本对比例的薄膜，按质量百分比计，其制备原料包括：二苯甲烷二异氰酸酯15％、聚己二酸乙二醇酯二醇15％、扩链剂2％、改性树脂3.5％、催化剂0.05％、抗氧剂0.35％、终止剂1.5％，余量为无水乙醇；其中，所述改性树脂是由树脂经浸酸处理后得到。
制备步骤如下：
(1)按照质量百分比量取无水乙醇、二苯甲烷二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、扩链剂、催化剂、置于容器中，70℃搅拌15min，得到混合物A；
(2)取树脂去除杂质后，对其进行浸酸处理，得到改性树脂，并按照质量百分比将改性树脂加入到混合物A中，85℃搅拌17.5min，得到混合物B；
其中，浸酸处理指的是先采用70℃的热水对优力胶进行浸泡37.5min，然后，然后取出浸泡后的优力胶放入铬酸清洁液内浸泡1.5h即可；
(3)按照质量百分比将抗氧剂和终止剂加入到混合物B中，550r/min搅拌12.5min，得到混合物C；
(4)将混合物C进行静置沉淀，然后再进行高温熔融，最后采用碾压法，得到所述防水透气薄膜。
性能测试：
一、防水透气薄膜的延展性强度试验
以防水透气薄膜的弹性变形极限来表征改性树脂对防水透气薄膜的改进效果。取实施例2以及对比例1-4制得的防水透气薄膜样品。同时设置空白组，在制作防水透气薄膜时不添加改性树脂，以及分别只对改性橡胶进行透明处理和只进行酸化处理作为对照。共六个试验组，测试实施例2以及对比例1-4的防水透气薄膜的延展性强度，得到表1：
Figure BDA0004089761270000101
从上表可以看出，使用本发明实施例2制得的防水透气薄膜，在横截面积为36mm2、拉拽力为50N/m时产生的最大弹性变形长度高于空白组；而对比例1由于将改性树脂换成普通树脂，导致在横截面积为36mm2、拉拽力为50N/m时产生的最大弹性变形长度下降了25.8％，对比例2由于将改性树脂替换为改性优力胶，导致在横截面积为36mm2、拉拽力为50N/m时产生的最大弹性变形长度下降了40.3％，对比例3中没有对改性树脂进行透明处理，测试结果和实施例2数值差别不大，说明透明处理并不影响最大弹性变形长度，对比例4中没有对改性树脂进行酸化处理，导致在横截面积为36mm2、拉拽力为50N/m时产生的最大弹性变形长度下降了21.8％，且对比例1和对比例2的效果甚至比空白组还差，由此说明采用树脂这一特定纤维，以及浸酸处理的改性过程对防水透气薄膜的延展性起到了关键性作用。
二、防水透气薄膜的透光性试验
防水透气薄膜分别选用实施例2以及对比例1-4制得的防水透气薄膜，同时设置空白组，在制作防水透气薄膜时不添加改性树脂，作为对照。共六个试验组，并采用同等强度的光源进行照射，测试实施例2以及对比例1-4的防水透气薄膜的透光性强度，结果统计得到下表：
组别 可见光透射率％
实施例2 88.3
对比例1 73.6
对比例2 67.1
对比例3 43
对比例4 88.1
空白组 78.8
从上表可以看出，使用本发明实施例2制得的防水透气薄膜，透光性达到了88.3％，而对比例1由于将改性树脂换成普通树脂，对比例2将改性树脂替换为改性优力胶制得的防水透气薄膜透光率均比实施例2制得的防水透气薄膜透光率低，对比例3中没有对改性树脂进行透明处理，导致可见光折射率远远小于实施例2，对比例4中没有对改性树脂进行酸化处理，最终测试数值与实施例2差别不大，由此可见透明处理对防水透气薄膜的透明度起到了关键性作用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种面料用防水透气薄膜，其特征在于，按质量百分比计，其制备原料包括：二苯甲烷二异氰酸酯10-20％、聚己二酸乙二醇酯二醇5-25％、扩链剂1-3％、改性树脂2-5％、催化剂0.001-0.1％、抗氧剂0.2-0.5％、终止剂0.5-2.5％，余量为无水乙醇；
其中，所述改性树脂是由树脂经浸酸处理和透明处理后得到。
2.一种权利要求1所述面料用防水透气薄膜的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
(1)取无水乙醇、二苯甲烷二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、扩链剂、催化剂置于容器中，65-80℃搅拌10-20min，得到混合物A；
(2)取树脂去除杂质后，对其进行浸酸处理和透明处理，得到改性树脂，并按照百分比将改性树脂加入到混合物A中，80-90℃搅拌15-20min，得到混合物B；
(3)将抗氧剂和终止剂加入到混合物B中，搅拌10-15min，得到混合物C；
(4)将混合物C静置沉淀后进行高温熔融，采用碾压法，得到所述防水透气薄膜。
3.根据权利要求2所述的一种面料用防水透气薄膜的制备方法，其特征在于，所述浸酸处理指的是先采用60-75℃的热水对树脂进行浸泡30-45min，然后，然后取出浸泡后的树脂放入铬酸清洁液内浸泡1-2h。
4.根据权利要求2所述的一种面料用防水透气薄膜的制备方法，其特征在于，所述透明处理指的是先采用高温处理对树脂进行熔融，再向熔融状态的树脂中加入透明剂，并在85-95℃下搅拌反应20-30min，接着将熔融状态下的树脂进行冷却凝固。
5.根据权利要求2所述的一种面料用防水透气薄膜的制备方法，其特征在于，所述扩链剂选用乙二醇。
6.根据权利要求3所述的一种面料用防水透气薄膜的制备方法，其特征在于，所述铬酸清洁液为将重铬酸钾于干燥研钵中研细，将细粉加入盛有适量水的玻璃容器内，加热，搅拌溶解，待冷后，将容器放在冷水浴中，缓慢将浓硫酸断续加入搅拌，直至加完混匀获得。
7.根据权利要求4所述的一种面料用防水透气薄膜的制备方法，其特征在于，所述透明剂选用纳米氧化硅透明液体XZ-GY25。
8.根据权利要求2所述的一种面料用防水透气薄膜的制备方法，其特征在于，所述终止剂选用甲醇。
9.根据权利要求2所述的一种面料用防水透气薄膜的制备方法，其特征在于，所述树脂选用松树脂。
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