一种变色雨衣
阅读说明：本技术 一种变色雨衣 (Color-changing raincoat ) 是由 程良杭 于 2021-09-09 设计创作，主要内容包括：本申请涉及雨衣的技术领域,具体公开了一种变色雨衣,包括雨衣本体、印刷于雨衣本体表面的图案层以及用于遮盖图案层的遮盖层；所述遮盖层包括40-55份环氧-丙烯酸树脂乳液,3-9份水性聚氨酯乳液,12-18份二氧化硅,10-18份贝壳粉,1-2份聚乙烯蜡,2-5份消泡剂,1-2份流平剂,4-9份稀释剂；另外,本申请的变色雨衣具有减少雨衣表面遮盖层的脱落优点。(The application relates to the technical field of raincoats, and particularly discloses a color-changing raincoat, which comprises a raincoat body, a pattern layer printed on the surface of the raincoat body and a covering layer used for covering the pattern layer; the covering layer comprises 40-55 parts of epoxy-acrylic resin emulsion, 3-9 parts of aqueous polyurethane emulsion, 12-18 parts of silicon dioxide, 10-18 parts of shell powder, 1-2 parts of polyethylene wax, 2-5 parts of defoaming agent, 1-2 parts of flatting agent and 4-9 parts of diluent; in addition, the raincoat that discolours of this application has the advantage that drops that reduces raincoat surface and cover the layer.)
技术领域
本申请涉及雨衣的技术领域，更具体地说，它涉及一种变色雨衣。
背景技术
变色雨衣是新出来的一种具有特色的雨衣，在消费市场中占据有越来大的份额，特别是幼儿园、小学生等群体，对变色雨衣具有强烈的兴趣。
变色雨衣是在雨衣表面印刷带有图案的图案层，然后再在图案层上印刷遮盖层，遮盖层为变色油墨，其成分通常为丙烯酸酯乳液，并且添加有碳酸钙粉末等物质，其平时是呈白色的状态，从而能够遮盖住图案层，当下雨时，该变色油墨雨水后能够由原来的白色状态变为透明的状态，从而能够将雨衣表面的图案层的颜色显示出来。
由于雨衣需要穿戴在身上，雨衣在使用中雨衣表面存在较多的摩擦，在长期的使用中，表面的遮盖层容易磨损脱落，从而对雨衣表面的图案层的遮盖力下降。
发明内容
为了减少雨衣表面遮盖层的脱落，本申请提供一种变色雨衣。
本申请提供的一种变色雨衣采用如下的技术方案：
一种变色雨衣，包括雨衣本体、印刷于雨衣本体表面的图案层以及用于遮盖图案层的遮盖层；所述遮盖层包括40-55份环氧-丙烯酸树脂乳液，3-9份水性聚氨酯乳液，12-18份二氧化硅，10-18份贝壳粉，1-2份聚乙烯蜡，2-5份消泡剂，1-2份流平剂，4-9份稀释剂。
通过采用上述技术方案，遮盖层以环氧-丙烯酸树脂乳液为连接料，具有干燥速度快、附着力好的特点，能够提高遮盖层和雨衣本体之间的附着力，从而减少遮盖层发生脱落的可能；水性聚氨酯乳液作为遮盖层的分散体系，具有易于成膜、耐磨性能好的优点，和环氧-丙烯酸树脂乳液相互配合，印刷于雨衣本体表面的遮盖层机械性能更好，不易脱落。另外，聚乙烯蜡作为一种耐磨机，分布在体系中能够起到提高机械强度，当遮盖层的表面受到摩擦时，在聚乙烯蜡的作用下能够减少被刮落的可能。贝壳粉和二氧化硅不仅作为填料，可以用于提高遮盖层的耐磨性和附着强度，还可以提高在干燥时对图案层的遮盖效果，并且由于二氧化硅的多孔结构，可以提高遮盖层对水分的敏感性，提高遇到雨水时遮盖层变透明以露出图案层的效果。
优选的，所述遮盖层包括48-50份环氧-丙烯酸树脂乳液，14-16份水性聚氨酯乳液，13-15份二氧化硅，14-16份贝壳粉，1.5份聚乙烯蜡，3份消泡剂，1.5份流平剂，7份稀释剂。
通过采用上述技术方案，进一步优化配方，得到的遮盖层的抗脱落性能更佳
优选的，所述贝壳粉经过如下的工艺制备得到：(1)将15-20份的贝壳洗净并干燥，并将其放入质量分数为2％的氢氧化钠溶液中浸泡24h并保持不断搅拌；(2)将上述得到的贝壳取出并放置在100℃-120℃的环境下加热6-8h，然后取出进行振动筛选，将脱落的杂质去除，(3)将上述步骤(2)得到的贝壳用水洗净并干燥，然后研磨粉碎并过筛得到贝壳粉。
通过采用上述技术方案，贝壳的主要成分为碳酸钙，经过碱液处理后能够将贝壳表面带褐色部分的角质层去除，从而能够减少角质层部分对遮盖层雨水时的透明度造成影响。
优选的，所述贝壳粉的平均粒径在100nm-300nm。
通过采用上述技术方案，贝壳粉的粒径小，可以提高整个体系的流动性和小尺寸效应，使得遮盖层印刷于雨衣本体上后，遮盖层具有更加紧密光滑的效果，从而进一步减少遮盖层表面因摩擦脱落的可能。
优选的，所述二氧化硅经过如下的工艺制备得到：(1)将60份无水乙醇和25份氨水混合均匀得到混合液，然后将30份正硅酸乙酯添加到混合液中，于室温下不断搅拌并保持5h，得到悬浮液，(2)取3份硅烷偶联剂并溶解于10份无水乙醇中，然后将得到的溶液加入到上述步骤(1)中得到的悬浮液中，于室温下反应48h，然后进行离心、水洗多次，最后烘干得到二氧化硅。
通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂中含硅烷氧基，能够和二氧化硅表面的羟基进行缩合，从而对二氧化硅进行表面改性，从而能够提高二氧化硅在体系中分布的均匀性。
优选的，所述消泡剂为乳化硅油和聚二甲基硅氧烷中的一种或者两种的混合物。
通过采用上述技术方案，消泡剂可以降低体系的表面张力，从而达到减少体系产生气泡的可能，从而提高遮盖层表面的平整性。
优选的，所述流平剂为氟类流平剂。
通过采用上述技术方案，氟类流平剂得到的遮盖层具有润湿性好的特点，从而能够得到光滑平整的遮盖层，并且使得遮盖层容易对水有敏感性，使得雨水变色的更加快速。
优选的，所述稀释剂为蒸馏水和乙二醇的混合物，且蒸馏水和乙二醇的质量比为1∶1。
通过采用上述技术方案，稀释剂能够适当降低体系的黏度，从而使得体系更容易通过丝网印等方式印刷于雨衣本体上。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用环氧-丙烯酸树脂乳液为连接料，水性聚氨酯乳液作为遮盖层的分散体系，得到的遮盖层具有干燥速度快、附着力好、易于成膜、耐磨性能好的优点，从而能够提高遮盖层和雨衣本体之间的附着力，从而减少遮盖层发生脱落的可能。
2、本申请中添加有二氧化硅和贝壳粉，不仅能够提高遮盖层的力学性能，而且由于二氧化硅多孔以及表面带有较多的羟基，使得遮盖层对水的敏感度更快，提高雨衣雨水时变色的速度。
具体实施方式
本申请中环氧-丙烯酸树脂乳液购自山东开普勒生物科技有限公司；贝壳选用蚌壳；水性聚氨酯乳液购自温州国仕邦高分子材料有限公司；乳化硅油购自海竣桅化工新材料有限公司；硅烷偶联剂(KH-570)购自常州新策高分子材料有限公司；氟改性聚丙烯酸酯类流平剂(P-5626)购自广州沛尚环保科技有限公司。
制备例1
贝壳粉的制备方法包括如下的步骤：(1)将15kg贝壳用清水洗净，清洗时可以将其放入超声波清洗机中进行超声清洗，将贝壳表面的泥沙等杂质去除；配置质量分数为2％的氢氧化钠溶液，使得贝壳完全浸没在氢氧化钠溶液中，浸泡24h并且在浸泡过程中不断的进行搅拌；(2)将上述得到的贝壳过滤取出，然后放置在110℃的环境下进行高温处理，时间为7h，然后用振动筛分机对高温处理后的贝壳进行振动，使得贝壳表面的角质层脱落；(3)将上述步骤(2)中得到的贝壳用清水进行清洗多次，然后在60℃下进行烘干，直至质量不再发生变化，然后再使用粉碎机或者球磨机等将贝壳进行研磨，研磨后进行过筛，得到100-300nm的贝壳粉备用。
制备例2
二氧化硅的制备方法包括如下的步骤：(1)将60kg和25kg氨水混合均匀得到混合液，然后将30kg正硅酸乙酯添加上上述的混合液中，并不间断的进行搅拌，并且于室温的环境下(25℃)反应5h，得到悬浮液；(2)称量3kg硅烷偶联剂(KH-570)并溶解于10kg的无水乙醇中，然后将得到的溶液加入到上述步骤(1)中得到的悬浮液中，并且于室温(25℃)下反应48小时，然后进行离心过滤得到固体，并且使用去离子水清洗多次，最后在60℃下进行烘干，得到所需的二氧化硅。
实施例1
S1，遮盖层油墨的制备，将40kg环氧-丙烯酸树脂、12kg水性聚氨酯乳液、9kg稀释剂(蒸馏水和乙二醇的质量比为1∶1)混合均匀得到乳液，然后依次加入9kg二氧化硅、10kg贝壳粉、1kg聚乙烯蜡、2kg乳化硅油、1kg流平剂(氟改性聚丙烯酸酯类流平剂)，搅拌混合均匀得到需要印刷于雨衣本体上的油墨原料。
S2，变色雨衣的制备，在雨衣本体的表面上印刷上图案，从而在雨衣本体的表面上形成图案层，然后采用丝网印的方式将步骤S1的油墨印刷于雨衣本体上形成遮盖层，遮盖层能够遮盖于图案层，然后用60℃的热风干燥2min。其中遮盖层和图案层的厚度比约为1∶1。
其他实施例的制备工艺和实施例1的制备工艺均相同，不同之处在于遮盖层的油墨配方含量不同，实施例1-实施例中遮盖层的油墨配方如表1。
表1实施例1-实施例4中遮盖层的油墨的配方用量。
实施例5：本实施例和实施例2的区别在于用聚二甲基硅氧烷代替乳化硅油，其他的工艺和配料均相同。
对比例1：本对比例和实施例2的区别在于，用丙烯酸树脂替代环氧-丙烯酸树脂。
对比例2：本对比例和实施例2的区别在于，没有添加水性聚氨酯乳液。
对比例3：本对比例和实施例2的区别在于，没有添加稀释剂。
对比例4：本对比例和实施例2的区别在于，没有添加二氧化硅。
对比例5：本对比例和实施例2的区别在于，没有添加聚乙烯蜡。
检测方法
抗脱落性能：将实施例1-5以及对比例1-4的工艺步骤在雨衣本体表面上丝印上遮盖层，然后用白格刀在其表面划出变长为1mm的正方格，然后用橡皮擦在正反格的表面来回擦拭100次，然后看油墨层的脱落情况。遮盖层抗脱落性能参照ASTM要求判定，评判等级如下，5B：格子无任何测墨脱落；4B：格子油墨脱落比率小于5％；3B：格子油墨脱落率介于5％-15％；2B：格子油墨脱落率介于16-35％；1B：格子油墨脱落率介于36-65％。
变色时间：将实施例1-5以及对比例1-4的工艺步骤在雨衣本体表面上丝印上遮盖层，然后将其浸泡到水中，记录完成变色的时间。
表2实施例1-5和对比例1-4的测试性能表。
根据实施例2和对比例1-2的对比可以看出，由于环氧-丙烯酸树脂乳液作为连接料，具有附着力好的特点，能够和基底有很好的作用力，从而能够提高遮盖层的抗脱落性能，而水性聚氨酯乳液作为遮盖层的分散体系，具有易于成膜、耐磨性能好的优点，和环氧-丙烯酸树脂乳液相互配合，印刷于雨衣本体表面的遮盖层机械性能更好，并且形成的遮盖层表面光滑，从而能够减少遮盖层因为受到摩擦而脱落的可能。
根据实施例2和对比例5的对比可以看出，聚乙烯蜡作为耐磨剂加入到体系中，能够提高遮盖层的耐磨性能，从而减少遮盖层因受到摩擦而掉落的可能。
根据实施例2和对比例4的对比可以看出，由于二氧化硅的多孔结构，可以提高遮盖层对水分的敏感性，从而使得当遮盖层遇到水时能够提高遮盖层变色的速度，从而提高遮盖层遇到雨水时变透明以露出图案层的效果。
根绝实施例2和对比例3的对比可以看出，稀释剂能够起到调节体系黏度的作用，从而使得混合体系具有更好的黏度，从而能够更好的附着于基体上。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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