雙組分產(chǎn)品由預(yù)聚物和交聯(lián)劑組成。預(yù)聚物是由異氰酸酯與低聚物多元醇反應(yīng)生成,端基為羥基的低分子量化合物,其中硬段較少,可溶解于極性較弱的乙酸乙酯及其與丁酮和甲苯的混合物中;交聯(lián)劑
則是含有3個以上異氰酸酯基的化合物。在涂層整理時,預(yù)聚物與交聯(lián)劑反應(yīng),在織物表面形成網(wǎng)狀薄膜,給予紡織品優(yōu)良的性能。單組分產(chǎn)品則由端異氰酸酯基的預(yù)聚體經(jīng)擴鏈而成,相對分子質(zhì)量較高
,其中硬段較多,只能溶解于高極性溶劑如二甲基甲酰胺(DMF)中,其通過氫鍵作用使分子鏈中的硬段溶劑化,打破分子鏈間的氫鍵結(jié)合,分子鏈得以充分展開,處于良好的溶解狀態(tài)。為降低成本,經(jīng)常將二甲基甲酰胺與甲苯混合。


為達到防水透濕的效果,溶劑型涂層紡織整理劑一般采用濕法涂層工藝(又稱加水凝聚法)加工織物。這種溶劑型涂層紡織整理劑可以是由聚氧化丁烯二醇(PBA)、4,4-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)和13-丁二
醇制成聚氨酯樹脂的二甲基甲酰胺(DMF)溶液。其涂層工藝原理是,將聚氨酯的DMF溶液在織物上涂層,然后浸潰于水中,利用聚合物之間強有力的分子凝聚力和溶劑DMF與水的親和力,水不斷從樹脂溶液 中萃取出溶劑二甲基甲酰胺,同時水進人PU涂層膜中使聚氨酯逐漸從溶解狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z狀態(tài),最后產(chǎn)生聚氨酯固體沉淀而成膜。在形成皮膜的過程中,由于凝固相脫液收縮,在涂層膜中形成大量相互 貫通的指狀或蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu),經(jīng)干燥即得到微孔薄膜。微孔直徑在0.5-2pm之間,表面孔徑在0.5pm左右,透濕性可達到約4000g/(m2?24h),耐靜水壓約19.6kPa(200cm)。由于形成的孔是相互貫通的,而 且孔徑低于水滴的最小直徑而又遠大于水蒸氣中水分子結(jié)合體的尺寸,因此這種膜防水透濕,而且耐水壓性能好。需要說明的是,在干燥之前,要盡量減少DMF在聚氨酯涂層中的殘留量。否則,過多的 DMF在干燥過程中濃縮,溶解掉一部分已形成微孔的聚氨酯,使微孔倒塌,導(dǎo)致涂層表面凹凸不平。因此DMF的殘留量應(yīng)不高于3%,干燥溫度控制在120°C以下。該工藝的加工成本低于Gore-Tex技術(shù)的50% 左右。

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目前濕法涂層工藝已被世界知名的運動服生產(chǎn)廠家,與此方法類似的涂層技術(shù)還有鹽凝聚法,就是將聚氨酯乳液涂布于紡織品上,加鹽使其破乳沉積,也可形成微多孔膜。除濕法涂層之外,其他制造微
孔薄膜的加工方法,如雙溶劑法和可溶性物質(zhì)抽取法等也有所應(yīng)用。這些適應(yīng)于溶劑型聚氨酯涂層劑的應(yīng)用方法均較為復(fù)雜,而且形成微孔后表面積增大,易吸塵和吸附洗滌劑,造成微孔堵塞使透濕性
下降或外觀不良等問題。

鑒于上述缺點,國外一些公司已研制出帶有親水性基團的溶劑型聚氨酯涂層劑產(chǎn)品,其通過分子鏈上的親水基團進行傳濕,從而達到防水透濕的效果。這種新型涂層紡織整理劑還可以干法涂層制造涂層
紡織品,加工簡單易行。其工藝機理是將含聚氨酯的有機溶液(如甲苯一丁酮)加人水中制備w/o乳液,然后在織物上涂層,在不同溫度下蒸發(fā),水在涂層中的比例不斷提高,當(dāng)達到一個臨界值時,聚氨酯
以多孔形式析出,并形成含有大量微孔的薄膜,所加工的產(chǎn)品具有優(yōu)良的防水性和透氣性。此工藝的主要缺點是,加工過程中有溶劑揮發(fā),造成較為嚴(yán)重的環(huán)境污染。

(—)水系涂層紡織整理劑
水系聚氨酯涂層紡織整理劑最初采用轉(zhuǎn)相乳化法制造,產(chǎn)品中含有的乳化劑對粘著性、強韌性和耐水性產(chǎn)生不良的影響,難以加工高質(zhì)量的涂層織物。為解決這個問題,20世紀(jì)80年代中后期以來,自乳
化型水系涂層劑逐漸增多,由于內(nèi)乳化劑的引入使其分子中含有若干親水基團,不必借助外加乳化劑的作用,能夠自行乳化于水中,在一定程度上改善了涂層紡織品的性能和涂層紡織整理劑的穩(wěn)定性。
水系聚氨酯涂層劑通常應(yīng)用于干法涂層,為提高涂層產(chǎn)品的耐水性、柔軟性和耐久性,通常應(yīng)進行前后防水整理。