CN1730801A - 一种纳米TiO2涂层胶及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纳米TiO₂涂层胶及其制备方法和应用。纳米TiO₂涂层胶制备方法包括以下步骤：(1)10－30％的TiO₂粉体、水、0.1－2％的润湿分散剂混合；(2)上步骤得到的浆状TiO₂分散于50－60％的纺织涂层胶中搅拌、超声分散；(3)加入1－3％的增稠剂制成纳米TiO₂涂层胶。本发明所公开纳米TiO₂涂层胶，其优点表现在：(1)纳米TiO₂粉体无毒、无味、对皮肤无刺激性，应用量较少即可达到良好的防紫外效果；(2)本发明的纳米TiO₂涂层加工方式灵活，可操作性强；(3)有效地解决了纳米TiO₂粉体在纺织涂层中遇到的团聚现象，实现了纳米TiO₂粉体在涂层中的应用。

Description

一种纳米TiO2涂层胶及其制备方法和应用

技术领域

本发明关于一种纳米涂层胶，特别关于一种纳米TiO₂涂层胶及其制备方法和应用。

背景技术

纳米TiO₂粉体在纺织品领域的应用，主要以TiO₂直接纺丝或者聚合时添加，制成抗紫外线的长丝、短纤，尽管这种方法能保证其与纤维的良好结合，但纳米粉体的掺入量对于纤维的结构与性能的不利影响有时仍不可避免，而且这种方法不能适用于抗紫外线性能较差、通常在夏季穿着最多，更需要紫外线防护的棉、麻、丝等天然纤维。

采用浸轧后整理方法进行加工，虽然可以对天然纤维、化学纤维织物进行加工，但纳米TiO₂浸轧液由于分散性、粘度方面的原因，普遍存在不稳定现象，容易团聚和沉积造成加工困难，而且所加工的织物防紫外性能及耐久性欠佳。

而本发明所采用的纳米TiO₂粉体在纺织涂层中的分散及应用有效的解决了对棉、麻、丝等天然纤维的防紫外线加工，同时也可以对化学纤维织物进行加工，有更大的适用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供(1)一种纳米TiO₂涂层胶；(2)一种纳米TiO₂涂层胶制备方法；(3)纳米TiO₂涂层胶应用。

本发明的目的是通过以下技术方法来实现的：综合采用表面修饰技术、润湿分散、机械搅拌、超声波分散工艺技术，将纳米TiO₂粉体(50-100nm粒径)分散于水性纺织涂层胶(聚丙烯酸酯、聚氨酯、丁苯胶等)有效地克服团聚现象，再经涂层工艺，对纺织品进行涂层加工，制成防紫外线性能优良的纺织品，并且还可附加其它诸如防水等性能。

本发明纳米TiO₂涂层胶按重量百分比该组合物主要由以下组分组成：

TiO₂粉体                       10-30％

润湿分散剂                      0.1-2％

纺织涂层胶                      50-60％

增稠剂                          1-3％

水                              余量。

润湿分散剂选自聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸氨盐、磷酸酯中的一种或其混合物。

纺织涂层胶选自聚丙烯酸酯、聚氨酯、丁苯胶。

增稠剂选自聚丙烯酸酯、聚氨酯、纤维素。

本发明纳米TiO₂涂层胶的制法：

10-30％的TiO₂粉体加入到水、0.1-2％的润湿分散剂(润湿分散剂选自聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸氨盐、磷酸酯中的一种或其混合物)，在机械搅拌10-20分钟后(机械搅拌的速度为200-1000转/分)，搅拌成浆状，然后在机械搅拌及超声分散作用下，将已做成浆状的TiO₂分散于50-60％的纺织涂层胶(纺织涂层胶含固量为30-50％，纺织涂层胶选自聚丙烯酸酯、聚氨酯、丁苯胶)。机械搅拌20-30分钟后(机械搅拌的速度为500-1500转/分)，再根据需要进行超声分散(20-3000kHz)，最后在机械搅拌下，加入1-3％的增稠剂(增稠剂选自聚丙烯酸酯、聚氨酯、纤维素)，制成纳米TiO₂涂层胶。所制备纳米TiO₂涂层胶粘度在8000-16000cPs。

用所制备的含纳米TiO₂的纺织涂层胶，应用在纺织涂层上。采用浮刀式(刀距上下0.5-3.5mm，前后2-18mm)涂布在织物上，可以是棉、毛、麻、丝绸、涤纶、锦纶等织物上，温度130-160℃，车速45m/min，上胶量10-60g/m²。或者采用发泡涂层工艺，发泡比可根据需要调整，一般控制在1-6，车速15-45m/min，温度130-160℃，上胶量5-60g/m²，所制成的纺织品具有良好的防紫外线性能，经我们实验室测试，防紫外线屏蔽率可达98％以上。

本发明所公开纳米TiO₂涂层胶，其优点表现在：(1)纳米TiO₂粉体无毒、无味、对皮肤无刺激性，不会分解或变质，热稳定性好，价格便宜，应用量较少即可达到良好的防紫外效果。同时还具有杀菌、防臭、自洁等作用。

(2)本发明的纳米TiO₂涂层加工方式灵活，可操作性强，不仅适用于棉、麻、丝、毛等天然纤维结构，还适用于涤纶、尼龙等化学纤维织物，而且可根据需要，增加防水、阻燃等功能，保护人民的身体健康和避免紫外线对保护对象的伤害，具有良好的经济与社会效益。

(3)有效地解决了纳米TiO₂粉体在纺织涂层中遇到的团聚现象，实现了纳米TiO₂粉体在涂层中的实际应用。

(4)通过对TiO₂在纺织涂层中的应用研究，将纳米与传统技术相结合，对于提升现有纺织产品和产业水平，推动经济发展，具有重要作用。

(5)本发明所生产出的纺织品的防紫外性能可达到国内外的严格标准，高于普通的防紫外线整理的纺织品，可用于服装、伞、篷布、座椅等，具有巨大的市场前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

150g的TiO₂粉体(TiO₂粉体由南京海泰公司提供。)加入到433.5g水、1.5g的聚丙烯酸钠盐，在机械搅拌10分钟后(机械搅拌的速度为200转/分)，搅拌成浆状，然后在机械搅拌及超声分散作用下，将已做成浆状的TiO₂分散于900g的聚丙烯酸酯(纺织涂层胶含固量为30-50％)。机械搅拌20分钟后(机械搅拌的速度为500转/分)，再根据需要进行超声分散(20kHz)，最后在机械搅拌下，加入15g的聚丙烯酸酯增稠剂搅拌增稠，制成纳米TiO₂涂层胶。

实施例2

600g的TiO₂粉体(TiO₂粉体由南京海泰公司提供。)加入到300g水、40g的聚丙烯酸氨盐，在机械搅拌20分钟后(机械搅拌的速度为1000转/分)，搅拌成浆状，然后在机械搅拌及超声分散作用下，将已做成浆状的TiO₂分散于1000g的聚氨酯(纺织涂层胶含固量为30-50％)。机械搅拌30分钟后(机械搅拌的速度为1500转/分)，再根据需要进行超声分散(3000kHz)，最后在机械搅拌下，加入60g的聚氨酯增稠剂搅拌增稠，制成纳米TiO₂涂层胶。

实施例3

400g的TiO₂粉体(TiO₂粉体由南京海泰公司提供。)加入到460g水、20g的磷酸酯，在机械搅拌15分钟后(机械搅拌的速度为800转/分)，搅拌成浆状，然后在机械搅拌及超声分散作用下，将已做成浆状的TiO₂分散于1100g的丁苯胶(纺织涂层胶含固量为30-50％)。机械搅拌25分钟后(机械搅拌的速度为1000转/分)，再根据需要进行超声分散(1000kHz)，最后在机械搅拌下，加入40g的纤维素增稠剂搅拌增稠，制成纳米TiO₂涂层胶。

实施例4

900g的TiO₂粉体(TiO₂粉体由南京海泰公司提供。)加入到240g水、30g的聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸氨盐的混合物，在机械搅拌18分钟后(机械搅拌的速度为700转/分)，搅拌成糊状，然后在机械搅拌及超声分散作用下，将已做成糊状的TiO₂分散于1740g的丁苯胶(纺织涂层胶含固量为30-50％)。机械搅拌25分钟后(机械搅拌的速度为1200转/分)，再根据需要进行超声分散(2000kHz)，最后在机械搅拌下，加入90g的聚丙烯酸酯增稠剂搅拌增稠，制成纳米TiO₂涂层胶。

Claims (9)

1、一种纳米TiO₂涂层胶，其特征在于：按重量百分比该组合物主要由以下组分组成：

TiO₂粉体                 10-30％

润湿分散剂                0.1-2％

纺织涂层胶                50-60％

增稠剂                    1-3％

水                        余量。

2、根据权利要求1的纳米TiO₂涂层胶，其特征在于：润湿分散剂选自聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸氨盐、磷酸酯中的一种或其混合物。

3、根据权利要求1的纳米TiO₂涂层胶，其特征在于：纺织涂层胶选自聚丙烯酸酯、聚氨酯、丁苯胶。

4、根据权利要求1的纳米TiO₂涂层胶，其特征在于：增稠剂选自聚丙烯酸酯、聚氨酯、纤维素。

5、根据权利要求1的纳米TiO₂涂层胶的制备方法，其包括以下步骤：(1)10-20％的TiO₂粉体、水、0.1-2％的润湿分散剂混合；(2)上步骤得到的浆状TiO₂分散于50-60％的纺织涂层胶中搅拌、超声分散；(3)加入1-3％的增稠剂制成纳米TiO₂涂层胶。

6、根据权利要求5的制备方法，其特征在于：润湿分散剂选自聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸氨盐、磷酸酯中的一种或其混合物。

7、根据权利要求5的制备方法，其特征在于：纺织涂层胶选自聚丙烯酸酯、聚氨酯、丁苯胶。

8、根据权利要求5的制备方法，其特征在于：增稠剂选自聚丙烯酸酯、聚氨酯、纤维素。

9、根据权利要求1的纳米TiO₂涂层胶在纺织涂层中的应用。