[發明專利]一種防水透濕抗菌抗紫外水性聚氨酯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510093712.7
• 申請日: 2015-03-02
• 公開（公告）號: CN104727150B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 周鈺明;張路萍;戴淄岳;呂華波;江平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: D06M15/568
• 分類號: D06M15/568;D06M11/83;D06M11/46;D06M13/513;D06M15/263;D06M15/647;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/34;C08G18/32;C08G18/12;C08G18/08;D06M101/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種紡織化工技術領域的水性聚氨酯乳液及其制備方法，具體涉及一種防水透濕抗菌抗紫外水性聚氨酯材料及其制備方法。

背景技術

早期的聚氨酯涂層織物防水效果一般都較好，但透濕能力較差，人體穿著這類服裝在劇烈運動時，大量汗液無法以蒸汽的形式排出，在衣服內部形成冷凝水滴，使人感覺粘濕而不舒適。防水透濕是指聚合物材料不允許水滴等液體透過，卻能保證水蒸氣自由透過。水性聚氨酯因其以水替代有機溶劑作為分散介質，具有安全、價廉、節能、環境友好、使用方便等特點成為當今聚氨酯防水透濕織物涂層領域發展的重要方向。由于當今社會的高速發展帶來的對臭氧層的破壞，使得到達地面的紫外線強度顯著增加，造成對人體的傷害，且由于人體皮膚為各種各樣的細菌等微生物提供了適宜的溫度、養分和水分，使得紡織品上細菌的繁殖速度非?？欤捎镁郯滨ネ繉拥目椢镆虼艘渤蔀榱宋⑸锏臏卮?，引發各類皮膚病。隨著人們生活水平的提高和健康意識的增強，開發出具有防水透濕、抗菌、抗紫外功能的水性聚氨酯織物涂層劑越來越受到人們的關注。

納米二氧化鈦具有很強的光催化作用、抗菌和紫外線屏蔽功能，廣泛用于防曬化妝品、織物、涂料等領域。載銀納米二氧化鈦的抗菌性是指對環境中對常見細菌大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等微生物的抑制或殺滅作用。載銀納米二氧化鈦的抗紫外功能是指納米二氧化鈦既能吸收紫外線，又能反射、散射紫外線，還能透過可見光，是性能優越且無毒的物理屏蔽型紫外線防護劑。

專利CN 1931941A公布了水性聚氨酯防水透氣透濕抗菌涂層膠的制備方法，該專利利用無機載銀抗菌劑提高聚氨酯薄膜的抗菌性，但該聚氨酯薄膜的透濕耐水性仍有待提高。專利CN 103910969A公布了一種防水透氣的聚氨酯薄膜及其制備方法，該專利制備的聚氨酯薄膜雖具有較高的透濕性，但其功能單一，無法提供抗菌抗紫外的功能。本發明合成的一種防水透濕抗菌抗紫外水性聚氨酯材料不僅能滿足涂層織物的防水透濕的功能、同時能提供涂層織物抗菌抗紫外的功能。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種用于棉、滌綸紡織品等的涂層整理中的防水透濕抗菌抗紫外水性聚氨酯材料及制備方法，使涂層織物在滿足環境友好、防水透濕性能的同時又能達到抗菌抗紫外的復合功能。

技術方案：本發明的一種防水透濕抗菌抗紫外水性聚氨酯材料是通過以下技術方案實現的：

該材料由防水透濕水性聚氨酯樹脂和以防水透濕水性聚氨酯樹脂的質量為基數計的以下組分組成：

所述的載銀納米二氧化鈦平均粒徑為20nm～60nm，所述的硅烷偶聯劑為γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

所述的固化劑為聚醚改性六亞甲基二異氰酸酯三聚體或羧基改性六亞甲基二異氰酸酯三聚體，增稠劑為疏水改性的聚丙烯酸鹽堿溶脹型乳液或疏水基團改性乙氧基聚氨酯水溶性聚合物，潤濕劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚體或乙氧基聚二甲基硅氧烷。

本發明的一種防水透濕抗菌抗紫外水性聚氨酯材料的制備方法為：

a)室溫下，以聚氨酯預聚體總質量計，將構成聚氨酯預聚體質量50wt％～80wt％的混合聚醚二元醇化合物、1wt％～10wt％的二羥甲基丁酸、0.5wt％～5wt％的1,4-丁二醇、10wt％～40wt％的異佛爾酮二異氰酸酯同時加入反應釜中，升溫至60～90℃，反應5～9h，得異氰酸基團封端的聚氨酯預聚體；將該聚氨酯預聚體降溫至20～30℃，并加入以該聚氨酯預聚體總質量20wt％～40wt％的丁酮稀釋，以加入的二羥甲基丁酸的摩爾數計，按中和劑：二羥甲基丁酸摩爾比為0.9～1.1：1加入中和劑進行中和，反應0.5～1h，得中和混合液；高速攪拌下往中和混合液中加入以該聚氨酯預聚體總質量200wt％～300wt％的去離子水，乳化0.5～1h；以加入的異佛爾酮二異氰酸酯的摩爾數計，按小分子胺：異佛爾酮二異氰酸酯摩爾比為0.1～0.3：1加入小分子胺，繼續高速攪拌0.5～1h，得水性聚氨酯乳液，將該乳液在40～50℃下減壓蒸餾除去丁酮，保持該水性聚氨酯中水的重量百分比為70wt％～75wt％，得防水透濕水性聚氨酯樹脂；