[发明专利]一种自修复聚氨酯、纺织品印花涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织涂料技术领域，特别涉及一种自修复纺织品印花涂料及其制备方法。

背景技术

印花涂料的发展非常迅速，在服装行业中占有越来越大的比重。印花涂料的工序简单、节省能源，无废水排放，色谱齐全，拼色仿样方便，印花轮廓清晰，正品率高，重现性强，一般日晒牢度好。近年来，许多新材料可用在涂料印花工艺上，特别是随着合成纤维及其混纺织物的发展，印花涂料的优越性、重要性更为突出。然而，印花涂料也存在一些印花织物的摩擦牢度差、在操作环境中释放出异味等缺点。虽然世界各国多年来不遗余力地改进和开发新型涂料及其配套新助剂，并获得了很大进展，但在手感、牢度、渗化、环保等方面难以综合平衡。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种自修复的聚氨酯及制备方法。

本发明的另一个目的是提供用上述自修复聚氨酯制备纺织品印花涂料。

一种自修复聚氨酯乳液的制备方法，所使用的原料包括：

（A）聚醚或聚酯二元醇，

（B）二异氰酸酯，选自脂肪族二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯，

（C）含羧基的短链脂肪族二元醇，

（D）扩链剂，选自短链脂肪族二元醇，

（E）交联剂，选自三羟基多元醇，

（F）封端剂，为三乙胺或二乙胺，

（G）有机溶剂，

（H）去离子水，

其中，二异氰酸酯（即组分（B））与聚醚或聚酯二元醇（即组分（A））、含羧基的短链脂肪族二元醇（C）、扩链剂（D）、交联剂（E）重量比为1：0.7～2.5：0.05～0.08：0.08～0.15：0.05～0.08；

二异氰酸酯（即组分（B））中的-NCO基团与聚醚或聚酯二元醇（即组分（A））、含羧基的短链脂肪族二元醇（C）、扩链剂（D）、交联剂（E）中的羟基总量的摩尔比为1.0～1.5:1，更优选为1.2～1.5：1；

以组分总量100重量份计，水和有机溶剂的总重量为85～92份，其中有机溶剂与聚醚或聚酯二元醇（组分（A））的重量比为10～15：1；

制备方法包括以下步骤：

（1）将聚醚或聚酯二元醇、二异氰酸酯用量的30%～40%以及有机溶剂混合，于40～100℃下反应30分钟～6小时；

（2）加入含羧基的短链脂肪族二元醇、二异氰酸酯用量的10%～15%，20～85℃下继续反应1～4小时；

（3）加入扩链剂以及剩余的二异氰酸酯，20～85℃下继续反应1～4小时；

（4）加入交联剂，继续反应30分钟～2小时；

（5）降温至50～55℃，加入封端剂，50～55℃下反应30分钟～1小时，再加入去离子水混匀。所得到的自修复聚氨酯乳液为无色至淡黄色粘稠状液体，其固形物即聚氨酯的分子量为10000～50000，固形物的含量为5wt%～15wt%，聚氨酯的形变固定率≤30％，形变回复率≥90％，自修复≤5mm。

优选的，其中聚醚或聚酯二元醇的结晶熔点温度范围为10～60℃，选自聚己二酸乙二醇酯二醇(PHEP)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PHB)、聚己内酯二醇(PCL)、聚乙二醇(PEG)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)中的至少一种，特别优选数均相对分子质量为1000～4000的聚己二酸乙二醇酯二醇(PHEP)、数均相对分子质量为1000～6000的聚己二酸丁二醇酯二醇(PHB)、数均相对分子质量为1250～8000的聚己内酯二醇(PCL)、数均相对分子质量为200～6000的聚乙二醇(PEG)、数均相对分子质量为200～4000的聚四氢呋喃二醇(PTMG)中的任一种或其组合。

优选的，所述二异氰酸酯为芳香族或脂肪族二异氰酸酯，选自2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的任一种或其组合。

优选的，所述交联剂三羟基多元醇选自丙三醇、蓖麻油、三羟甲基丙烷或聚丙二醇(例如PPG-303、PPG-330，其数均相对分子质量分别为300～3000)中的任一种或其组合。

优选的，所述扩链剂为短链脂肪族二元醇，选自1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,2-乙二醇、1,3-丙二醇或一缩二乙二醇中的至少一种，更优选1,4-丁二醇、1,6-己二醇、乙二醇或一缩二乙二醇中的任一种或其组合。

优选的，所述含羧基的短链脂肪族二元醇选自二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸或酒石酸中的任一种或其组合。