论文部分内容阅读
涂料印花历史悠久,由于其印花过程快速简单、轮廓清晰、花型多变而受到人们越来越多的关注。目前常用的印花粘合剂主要是丙烯酸酯类和聚氨酯类乳液,以水代替有机溶剂,不燃不爆,但是丙烯酸酯类粘合剂成膜存在热粘冷脆及手感较硬、牢度不高等问题;聚氨酯类粘合剂存在烘焙温度过高、耐湿热性能差等问题;同时,常用的印花粘合剂普遍存在生产废水、废气及游离甲醛等问题,因此,绿色节能型涂料印花粘合剂的发展则成为该行业发展的趋势。聚脲是一种理论固含量达100%的聚合物,自20世纪80年代发明后,成为一种新型绿色环保涂料,成膜具有优良的耐磨性、附着力、耐腐蚀性和出色的力学性能,在化工防护、桥梁防护、管道防腐、海洋防腐及航空防腐等领域有广泛应用。聚脲的原料A组分为异氰酸酯组分,B组分由氨基树脂和氨基扩链剂组成,使用时两组分按比例复配。由于异氰酸酯基与氨基的反应活性高,一般在几秒到几十秒间完成反应,因此需要专用的喷涂设备,而反应速度太快造成了涂层流平性差,与基材润湿时间短,导致附着力低。因此,对聚脲原料进行处理以制备反应速度适中、不需专业喷涂设备且符合纺织行业应用的聚脲成为发展趋势之一。本论文主要进行了四部分工作:第一部分,潜固化剂的制备:用甲基异丁基甲酮对聚醚胺D2000进行封端,合成酮亚胺型潜固化剂D2000-MIBK,与六亚甲基二异氰酸酯三聚体(3HDI)进行复配。通过该体系在室温凝胶时间和80℃凝胶时间、固化时间以及固化动力学进行分析,结果表明D2000-MIBK/3HDI体系在室温干燥环境下能稳定存在,双组分混合后具有一定的稳定性,在焙烘温度达到80℃时即可发生快速固化,与聚氨酯类、聚丙烯酸酯类粘合剂相比,极大的降低了焙烘温度且无水分蒸发,节约了能源,同时不需要专业喷涂设备。第二部分,聚脲印花粘合剂进行筛选:聚脲印花粘合剂的筛选主要依据是粘合剂凝胶时间、手感,其中以凝胶时间在40~80 min、手感柔软不黏手为宜。通过大量的实验探究,最终确定粘合剂配方为A组分3HDI:SP-103P=30%:70%(物质的量比值),B组分D2000-MIBK:6200=60%:40%,此配方下的凝胶时间为70 min,成膜手感柔韧不黏手、拉伸强度高、耐高温;通过对其进行阻尼性能测试,聚脲膜具有良好的阻尼性能,具有降噪性能;同时该粘合剂无水、无有机溶剂,完全绿色。第三部分,配制印花涂料,确定印花工艺:通过实验,最终确定印花涂料由粘合剂、增稠剂、色浆组成,其中增稠剂添加量为粘合剂总质量的25%,色浆用量为0.5%。印花工艺为转移涂层或直接印花两种方式:转移涂层为在隔离纸上印制花型,80℃下焙烘1 min后,将花型转移到织物上,焙烘3 min;直接印花为在织物上直接印制花型,80℃下焙烘5 min,对印花织物进行性能测试,印花织物摩擦牢度、水洗牢度高,耐日晒性能好,远远高于国家标准。第四部分,功能型聚脲膜的制备:为了进一步扩展其在纺织上的应用,满足不同服用的需要,通过引入含硅物质,制备了防水8级、防油6级以上的防水防油型聚脲膜;通过添加致孔性物质,制备了具有一定透气率的透气型聚脲膜。