一种高固含耐候型纺织涂饰剂及其制备方法

文档序号:1917424 发布日期:2021-12-03 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 一种高固含耐候型纺织涂饰剂及其制备方法 (High-solid-content weather-resistant textile coating agent and preparation method thereof ) 是由 蒋科 蒋德平 胡月霞 于 2021-09-24 设计创作,主要内容包括:本申请涉及整理剂领域,具体公开了一种高固含耐候型纺织涂饰剂及其制备方法。一种高固含耐候型纺织涂饰剂,包括以下重量份物质:20-30份成膜剂、10-20份乳化剂、30-50份酯类化合物、10-20份耐候剂、3-5份耐候剂、1-2份助剂、0.05-0.2份引发剂以及3-5份乙醇,所述成膜剂包括丙烯酸,所述耐候剂为二氧化硅,所述乳化剂为OP-10;其制备方法为:S1、制备核乳液,S2、制备壳核乳液,S3、制备涂饰剂。本申请的涂饰剂可用于纺织品整理,其具有较为优异的耐候性能以及稳定性的优点。(The application relates to the field of finishing agents, and particularly discloses a high-solid-content weather-resistant textile finishing agent and a preparation method thereof. A high-solid-content weather-resistant textile coating agent comprises the following substances in parts by weight: 20-30 parts of a film forming agent, 10-20 parts of an emulsifier, 30-50 parts of an ester compound, 10-20 parts of a weather resisting agent, 3-5 parts of a weather resisting agent, 1-2 parts of an auxiliary agent, 0.05-0.2 part of an initiator and 3-5 parts of ethanol, wherein the film forming agent comprises acrylic acid, the weather resisting agent is silicon dioxide, and the emulsifier is OP-10; the preparation method comprises the following steps: s1, preparing a core emulsion, S2, preparing a shell-core emulsion, S3 and preparing a coating agent. The coating agent can be used for textile finishing, and has the advantages of excellent weather resistance and stability.)

一种高固含耐候型纺织涂饰剂及其制备方法

技术领域

本申请涉及整理剂的领域,尤其是涉及一种高固含耐候型纺织涂饰剂及其制备方法。

背景技术

涂饰剂通常包括成膜剂、着色剂、涂饰助剂以及介质等,可采用不同的涂覆方式涂覆于纺织品表面,进而在纺织品表面形成一层薄膜,提高纺织品的力学强度和机械强度。涂饰剂可根据用途和介质进行分类,通常可分为底层涂饰剂、中层涂饰剂、顶层涂饰剂或水基涂饰剂、溶剂型涂饰剂。

为了使得涂饰剂在纺织品表面快速且稳定成膜,市面上通常采用高固含涂饰剂。高固含通常指涂饰剂中固体颗粒物与整体之间的比例大于或等于60%。高固含涂饰剂与低固含涂饰剂相比,具有较高的生产效率、干燥速度快、能耗较低等优点。

针对上述相关技术,发明人认为由于涂饰剂中固含量较高,容易导致各组分在涂饰剂中的分散性不佳,使得涂饰剂整体的稳定性不佳,存在涂饰剂对纺织品的保护效果不佳的缺陷。

发明内容

为了改善涂饰剂中各组分的分散性,本申请提供一种高固含耐候型纺织涂饰剂及其制备方法。

第一方面,本申请提供的一种高固含耐候型纺织涂饰剂采用如下的技术方案,采用如下的技术方案:

一种高固含耐候型纺织涂饰剂,包括以下重量份物质:20-30份成膜剂、10-20份乳化剂、30-50份酯类化合物、13-25份耐候剂、1-2份助剂、0.05-0.2份引发剂以及3-5份乙醇,所述成膜剂包括丙烯酸,所述耐候剂包括二氧化硅,所述乳化剂包括OP-10。

通过采用上述技术方案,由于采用成膜剂与酯类化合物经过乳化剂的乳化作用,使得成膜剂与酯类化合物发生交联反应,由于成膜剂为丙烯酸且具有较多的亲水基团,从而改善了涂饰剂中组分在溶剂中的分散效果,改善了涂饰剂的稳定性,且酯类化合物具有较佳的韧性以及胶黏性,改善涂饰剂与纺织品之间的结合效果,涂饰剂可长效对纺织品进行保护。

此外,由于耐候剂的加入,耐候剂与成膜剂发生交联,使得涂饰剂中生成较多的疏水基团,改善了涂饰剂的耐水以及耐溶剂性能,使得涂饰剂在纺织品表面形成的薄膜可长效对纺织品进行保护,因此,涂饰剂获得对纺织品长效保护,延长纺织品的使用寿命的效果。

优选的,所述耐候剂还包括氧化石墨烯。

通过采用上述技术方案,氧化石墨烯与丙烯酸之间发生反应,由于氧化石墨烯表面形成大量的有氧极性基团,进一步提高成膜剂的水分散效果,改善涂饰剂中各组分在溶剂中的分散效果。

此外,由于氧化石墨烯具有较大的比表面积,含有氧化石墨烯的涂饰剂形成的薄膜较为致密,有效改善了涂覆了涂饰剂的纺织品的耐腐蚀效果,延长纺织品的使用寿命。

优选的,所述氧化石墨烯为经磺酸化处理的磺酸化石墨烯,所述磺酸化石墨烯采用以下方法制成:(1)分别称量以下重量份物质:0.2-1份3-丙烷-2-乙酰丙烷-1-磺酸钠、80-100份氧化石墨烯分散液、10-20份氢氧化钠、0.2-1份硼氢化钠、0.5-2份氨水;(2)取称量的3-丙烷-2-乙酰丙烷-1-磺酸钠和氧化石墨烯分散液搅拌混合,制得混合溶液,并采用氢氧化钠水溶液调节混合溶液至pH=9,反应30min,过滤保留滤饼,冲洗至中性,制得的中间产物;(3)取中间产物、氢氧化钠以及氨水搅拌混合后,恒温反应3-4h,过滤保留滤饼,将滤饼冲洗至中性,将滤饼于50℃下烘干6-8h,制得磺酸化石墨烯。

通过采用上述技术方案,氧化石墨烯通过亲和开环反应,形成磺酸化石墨烯,磺酸化石墨烯上不仅具有较多的极性基团,同时获得较为优异的导电性,使得添加了磺酸化石墨烯的涂饰剂具有较佳的防静电性能,进一步提高涂饰剂对纺织品的保护效果。

同时,由于磺酸化石墨烯与成膜剂和酯类化合物发生交联反应,改善了成膜剂以及酯类化合物在涂饰剂中的分散程度,使得氧化石墨烯在涂饰剂中的分散较为均匀,因此形成了较为连续的导电通道,使得涂饰剂获得较佳的防腐、防静电效果。

优选的,所述磺酸化石墨烯的粒径为2000-3000目。

通过采用上述技术方案,微米级磺酸化石墨烯的加入,提高了涂饰剂限制水分子通过的效果,改善了涂饰剂对小分子的屏蔽效果,进而提升了涂饰剂的耐水效果,同时延长了水分子以及氧气分子通过涂饰剂涂膜到达纺织品的路径,减缓涂覆了涂饰剂的纺织品的氧化、腐蚀的发生。

优选的,所述成膜剂还包括聚丙烯酸、聚丙烯酸酯中的任一一种。

通过采用上述技术方案,成膜剂均具有亲水基团,因此成膜剂与溶剂的分散效果较佳,通过在成膜剂中添加高分子聚合物,提高涂饰剂中成膜剂与其他组分的交联程度,调整涂饰剂的粘稠度,同时提高涂饰剂中的固含量,改善了涂饰剂的干燥速度。

优选的,所述酯类化合物包括聚氨酯、环氧树脂中的一种或两种。

通过采用上述技术方案,聚氨酯与环氧树脂均具有较佳的耐水解性以及耐高温效果,因此通过聚氨酯、环氧树脂与成膜剂进行交联复合反应,使得涂饰剂获得较佳的耐水、耐高温效果,聚氨酯和环氧树脂二者复合后,制得的涂饰剂不仅具有较佳的耐水、耐高温,还具有较佳的韧性以及优良的粘结性。经涂饰剂涂覆的纺织品获得较佳的耐候性以及韧性,延长纺织品的使用寿命。

优选的,所述二氧化硅为正硅酸乙酯与处理液反应制得的二氧化硅,所述处理液包括以下重量份物质:1-2份聚乙烯吡咯烷酮、2-3份偶氮二异丁基脒盐酸盐、2-3份苯乙烯、3-5份去离子水、0.001-0.003份过硫酸铵。

通过采用上述技术方案,正硅酸乙酯与处理液反应制得的二氧化硅具有大量的孔隙,因涂饰剂涂覆于纺织品上形成涂膜,多孔的二氧化硅与成膜剂发生反应后,增加了涂饰剂中自由基的数目,因此为水分子透过涂膜到达纺织品的通道曲度降低,增加涂膜的透湿效果,即改善了纺织品的穿着舒适性。

第二方面,本申请提供一种高固含耐候型纺织涂饰剂的制备方法,采用如下的技术方案:

一种高固含耐候型纺织涂饰剂的制备方法,包括S1、取一半重量份乳化剂与去离子水搅拌混合升温,制得分散液,在氮气氛围下,向分散液中加入引发剂、成膜剂,搅拌混合,保温1-2h,制得核乳液;S2、将核乳液与去离子水、一半重量份的搅拌混合制得乳化的混合液,在氮气氛围下,向混合液中加入酯类化合物、耐候剂,保温1-2h,制得壳核乳液;S3、向壳核乳液中加入助剂、乙醇以及耐候剂,搅拌混合制得涂饰剂。

通过采用上述技术方案,通过壳核乳液聚合的方式,使得成膜剂与酯类化合物形成壳核结构,将成膜剂作为内核,由于成膜剂具有低的玻璃转化温度,因此内核较为柔软且具有较佳的耐寒效果;由于酯类化合物具有高的玻璃转化温度,将酯类化合物作为外壳,外壳较为坚硬且具有较为优异的耐热效果,因此获得硬壳软核的壳核结构。较高温度下,涂饰剂的粘结性适宜,较低的温度下,由于柔软内核的存在,使得涂饰剂的整体仍具有较佳的运动能力,使涂饰剂形成的薄膜不易脆裂,改善了涂饰剂热粘冷脆的缺陷。

优选的,所述升温的温度为60-80℃。

通过采用上述技术方案,适宜的温度使得成膜剂与酯类化合物之间的壳核聚合效果较佳,提升壳核聚合的反应程度。

综上所述,本申请具有以下有益效果:

1、由于本申请采用成膜剂与酯类化合物交联复配为涂饰剂主要组分,成膜剂中具有较多的亲水基团,因此改善了涂饰剂中各组分的分散效果,改善了涂饰剂整体的稳定性,由于酯类化合物具有较佳的韧性以及胶黏性,因此涂饰剂与纺织品之间的结合效果较佳,使得涂饰剂对纺织品进行长效的保护,由于酯类化合物与成膜剂之间发生交联,改善了酯类化合物在涂饰剂中的分散效果,进一步改善涂饰剂与纺织品之间的结合效果。

2、本申请中优选采用磺酸化石墨烯作为耐候剂加入到涂饰剂中,由于磺酸化石墨烯与交联的成膜剂和酯类化合物之间可发生交联反应,因此改善了磺酸化石墨烯在涂饰剂中的分散效果,同时由于磺酸化石墨烯不仅具有较佳的导电性能以及较多的极性基团,使得涂饰剂在纺织品上形成的涂膜获得较为优异的防静电效果,降低纺织品上堆积灰尘或腐蚀物质的可能性,延长了涂覆有涂饰剂的纺织品的使用寿命。

3、本申请的方法,通过壳核聚合的方式,将成膜剂作为内核,酯类化合物作为外壳,由于成膜剂的玻璃转化温度较低,酯类化合物的玻璃化转化温度较高,因此获得了软核硬壳的结构,使得涂饰剂在高温下不易发生粘结,低温下不易发生脆裂,因此涂覆了涂饰剂的纺织品获得了较为优异的耐候效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例中,所选用的仪器设备如下所示,但不以此为限:

仪器:东莞市旺特机械设备有限公司的WTL-1000型搅拌机、上海坤天实验室仪器的DZF-6020AB型真空干燥箱、上海索廷智能设备股份有限公司的STSN-1.4型卧式研磨机、东莞市晟鼎精密仪器有限公司的SDC-100型水接触角测定仪、广州雷迈机械设备有限公司ZD-100L型粉碎机。

药品:山东力昂新材料有限公司LA-3887型偶氮二异丁基脒盐酸盐、南京罗恩硅材料有限公司货号为KH-172乙烯基三乙氧基硅烷、苏州帝辰鑫国际贸易有限公司牌号为1140A6的PPS、东莞市百年宏图化工科技有限公司的DQ-077型消泡剂、南京镭普化工有限公司的301型流平剂、广州诚鑫化工有限公司货号为301的OP-10乳化剂。

制备例

二氧化硅制备例

制备例1

分别称量1kg聚乙烯吡咯烷酮、2kg偶氮二异丁基脒盐酸盐、3kg去离子水、2kg苯乙烯、0.001kg过硫酸铵、1.5kg正硅酸乙酯(TEOS)、0.15kg乙烯基三乙氧基硅烷(VETS)。取偶氮二异丁基脒盐酸盐、去离子水和0.5kg的聚乙烯吡咯烷酮搅拌混合,制得一次溶液,将一次溶液在120r/min下进行搅拌,在搅拌的过程中,向一次溶液中加入苯乙烯,制得二次溶液,将二次溶液置于氩气氛围中,升温加热至75℃,恒温反应24h,冷却至室温后,制得处理液。将处理液进行蒸发干燥,制得PS微球。

取1.5kgPS微球分散于乙醇中,加入0.5kg聚乙烯吡咯烷酮,搅拌混合,制得三次溶液,将三次溶液升温加热至50℃,并在300r/min下加入氨水、TEOS和VETS,制得复合微球,将复合微球分散于四氢呋喃中,制得二氧化硅1。

制备例2

与制备例1的区别在于:分别称量1.5kg聚乙烯吡咯烷酮、2.5kg偶氮二异丁基脒盐酸盐、4kg去离子水、2.5kg苯乙烯、0.002kg过硫酸铵、2kg正硅酸乙酯(TEOS)、0.2kg乙烯基三乙氧基硅烷(VETS),制备二氧化硅2,其余制备条件与制备环境均与制备例1相同。

制备例3

与制备例1的区别在于:分别称量2kg聚乙烯吡咯烷酮、3kg偶氮二异丁基脒盐酸盐、5kg去离子水、3kg苯乙烯、0.003kg过硫酸铵、3kg正硅酸乙酯(TEOS)、0.3kg乙烯基三乙氧基硅烷(VETS),制备二氧化硅3,其余制备条件与制备环境均与制备例1相同。

磺酸化石墨烯制备例

制备例4

分别称量0.2kg3-丙烷-2-乙酰丙烷-1-磺酸钠(PPS)、80kg质量分数为5%的氧化石墨烯分散液、10kg质量分数为10%的氢氧化钠水溶液、0.2kg硼氢化钠和0.5kg质量分数为12%的氨水。取称量的3-丙烷-2-乙酰丙烷-1-磺酸钠(PPS)和氧化石墨烯分散液搅拌混合,制得混合溶液,采用氢氧化钠水溶液调节混合溶液的pH=9,继续搅拌30min,过滤保留滤饼,冲洗滤饼至中性,制得中间产物。取中间产物、硼氢化钠和氨水搅拌混合,升温加热至90℃,搅拌反应3h,过滤后保留滤饼,冲洗至中性,将滤饼于50℃下烘干6-8h,制得磺酸化石墨烯1。将制得的磺酸化石墨烯1进行粉碎,控制磺酸化石墨烯1的粒径为2000目。

制备例5

与制备例3的区别在于:分别称量0.5kg3-丙烷-2-乙酰丙烷-1-磺酸钠、90kg质量分数为5%的氧化石墨烯分散液、15kg质量分数为10%的氢氧化钠水溶液、0.5kg硼氢化钠和1kg质量分数为12%的氨水,制备磺酸化石墨烯2,其余制备条件与制备环境均与制备例3相同。

制备例6

与制备例4的区别在于:分别称量1kg3-丙烷-2-乙酰丙烷-1-磺酸钠、100kg质量分数为5%的氧化石墨烯分散液、20kg质量分数为10%的氢氧化钠水溶液、1kg硼氢化钠和2kg质量分数为12%的氨水,制备磺酸化石墨烯3,其余制备条件与制备环境均与制备例3相同。

制备例7

与制备例5的区别在于:将制得的磺酸化石墨烯2进行粉碎,控制磺酸化石墨烯2的粒径为2500目,制得磺酸化石墨烯4,其余制备条件与制备环境均与制备例5相同。

制备例8

与制备例5的区别在于:将制得的磺酸化石墨烯2进行粉碎,控制磺酸化石墨烯2的粒径为3000目,制得磺酸化石墨烯5,其余制备条件与制备环境均与制备例5相同。

实施例

实施例1

分别称量20kg丙烯酸、10kgOP-10、30kg聚氨酯、13kg二氧化硅、1kg助剂、0.05kg引发剂、3kg乙醇和5kg去离子水,助剂包括等质量的流平剂和消泡剂,本实施例中引发剂为过氧化氢。

制备核乳液:取5kg的OP-10、2.5kg去离子水、搅拌混合,升温至60℃,制得分散液,在氮气氛围下,向分散液中加入过氧化氢和丙烯酸,搅拌混合,保温反应2h,制得核乳液。

制备壳核乳液:将制得的核乳液、2.5kg去离子水和5kg的OP-10,搅拌混合,制得乳化的混合液,在氮气氛围下,向混合液中加入聚氨酯,在60℃下,保温反应2h,制得壳核乳液。

制备涂饰剂:向壳核乳液中加入消泡剂、流平剂、二氧化硅和乙醇,搅拌混合后,制得涂饰剂1。

实施例2

与实施例1的区别在于:分别称量25kg丙烯酸、15kgOP-10、40kg聚氨酯、18kg二氧化硅、1.5kg助剂、0.1kg引发剂、4kg乙醇和8kg去离子水,制备涂饰剂2,其余制备条件和制备环境均与实施例1相同。

实施例3

与实施例1的区别在于:分别称量30kg丙烯酸、20kgOP-10、50kg聚氨酯、25kg二氧化硅、2kg助剂、0.2kg引发剂、5kg乙醇和10kg去离子水,制备涂饰剂3,其余制备条件和制备环境均与实施例1相同。

实施例4

与实施例3的区别在于:分别称量30kg丙烯酸、20kgOP-10、50kg聚氨酯、2kg助剂、0.2kg引发剂、5kg乙醇和10kg去离子水,制备涂饰剂4,其余制备条件和制备环境均与实施例3相同。

实施例5

与实施例3的区别在于:分别称量30kg丙烯酸、20kgOP-10、50kg聚氨酯、20kg二氧化硅、5kg氧化石墨烯、2kg助剂、0.2kg引发剂、5kg乙醇和10kg去离子水,制备涂饰剂5,其余制备条件和制备环境均与实施例3相同。

实施例6

与实施例5的区别在于:分别称量30kg丙烯酸、20kgOP-10、50kg聚氨酯、20kg二氧化硅、5kg磺酸化石墨烯1、2kg助剂、0.2kg引发剂、5kg乙醇和10kg去离子水,制备涂饰剂6,其余制备条件和制备环境均与实施例5相同。

实施例7-10

与实施例6的区别在于:分别取磺酸化石墨烯2-5,以代替实施例6中的磺酸化石墨烯1,制备涂饰剂6-9,其余制备条件和制备环境均与实施例6相同。

实施例11-13

与实施例9的区别在于:分别取二氧化硅1-3,以代替实施例9中的二氧化硅,制备涂饰剂11-13,其余制备条件和制备环境均与实施例9相同。

实施例14

与实施例12的区别在于:称量15kg丙烯酸和15kg聚丙烯酸,以代替实施例12中30kg丙烯酸,制备涂饰剂14,其余制备条件和制备环境均与实施例12相同。

实施例15

与实施例12的区别在于:称量15kg丙烯酸和15kg聚丙烯酸酯,以代替实施例12中30kg丙烯酸,制备涂饰剂15,其余制备条件和制备环境均与实施例12相同。

实施例16

与实施例15的区别在于:称量50kg环氧树脂,以代替实施例15中的50kg聚氨酯,制备涂饰剂16,其余制备条件和制备环境均与实施例15相同。

实施例17

与实施例15的区别在于:称量25kg环氧树脂和25kg聚氨酯,以代替实施例15中的50kg聚氨酯,制备涂饰剂17,其余制备条件和制备环境均与实施例15相同。

实施例18

与实施例17的区别在于:升温温度为70℃,制备涂饰剂18,其余制备条件和制备环境均与实施例17相同。

实施例19

与实施例17的区别在于:升温温度为80℃,制备涂饰剂19,其余制备条件和制备环境均与实施例17相同。

性能检测试验

(1)固含量测定:按《GB 1725-79(89) 涂料固体含量测定法》,在事先于(105±2)℃烘干恒重的称量瓶中,称取1-2g试样(准确至0.0002g),置于烘箱内,在(105±2)℃下烘干4h,取出并将称量瓶盖盖好,放置于干燥箱内冷却30min至室温,并进行称重,记录涂饰剂的固含量w。

(2)耐寒性能检测:将涂覆了涂饰剂的纺织品正面内折180°放置于试验箱中进行检验,调节温度为0℃、-20℃、-40℃,观察涂饰剂涂膜是否开裂。

(3)耐热性能检测:按《GB1727-79漆膜一般制备法》在马口铁上制备样板3块,待漆膜实干后,于恒温恒湿的条件下进行测定,将干燥的纸片放置于漆膜上,并将放置了纸片的漆膜置于试验箱中,调节温度为20℃、40℃、60℃,恒温处理2h取出,抖动漆膜,观察纸片与漆膜之间的粘结情况。

(4)耐腐蚀性能检测:根据《GB/T 1771-2007色漆和清漆 耐中性盐雾性能的测定》采用 HJ-YW60 盐水喷雾试验机(东莞市恒骏仪器设备有限公司)对防腐涂层耐盐雾性能进行测试,按《GB/T 1740-2007 漆膜耐湿热测定法》对漆膜的耐盐雾性能评级。

(5)防水性能检测:采用水接触角测试仪测试试样的水接触角E。

(6)透水汽性能检测:使用透水汽性测定仪进行测定;量取30mL蒸馏水置于测定仪内,依次放上橡皮垫圈、试样,然后将铝质螺旋盖上紧,不得漏气,再于天平上称量。然后将试样皿放入盛有相对密度为1.84的浓硫酸的干燥器中(干燥器直径为25cm),再将干燥器置于(20)℃的空气中,静置后称重,记录两次重量的差值P。

(7)涂膜附着力的测试:根据按《GB/T1720-1979(1989)漆膜附着力测定法》测试涂层的附着力。

表1实施例1-19性能检测

表2实施例1-19耐寒耐热检测

参考表1和表2的性能检测对比可以发现:

(1)通过调整实施例1-3中各组分的比例,制得的涂饰剂形成的涂膜具有较高的固含量、较佳的耐水效果、以及较为优异的耐寒耐热效果,这说明本申请采用壳核乳液聚合的方式制得具有软核硬壳的壳核结构,改善了涂饰剂的耐候性能,使得涂饰剂形成的涂膜可长效对纺织品进行保护,实施例3中制得的涂饰剂的性能最佳,这说明实施例3中涂饰剂的各组分较为合适。

(2)将实施例1-3与实施例4进行对比可以发现,实施例1-3中制得的涂饰剂的耐水性能有所提升,这说明本申请采用在涂饰剂中添加二氧化硅,提升了涂饰剂形成的涂膜的耐水、防水性能,使得纺织品在涂膜的保护下不易被水浸润,延长纺织品的使用寿命。

(3)将实施例5与实施例3进行对比可以发现:实施例5中制得的涂饰剂的抗腐蚀性、耐水性以及透水汽性有所提升,这说明本申请采用在涂饰剂中添加氧化石墨烯,改善了涂饰剂所形成的涂膜的耐腐蚀效果,这是由于氧化石墨烯具有较大的比表面积,因此形成的涂膜较为致密,改善了涂饰剂形成的涂膜的耐水和耐腐蚀效果。

(4)将实施例6-8与实施例3进行对比可以发现:实施例6-8中制得的涂饰剂的抗腐蚀性有所提升,这说明本申请采用在涂饰剂中添加磺酸化石墨烯,改善了涂饰剂形成的涂膜的耐腐蚀效果,这是由于磺酸化石墨烯具有较佳的防静电效果,因此腐蚀物等不易附着于涂膜表面,改善了涂饰剂的耐腐蚀效果。

(5)将实施例9-10与实施例6进行对比可以发现:实施例9-10中制得的涂饰剂的耐腐蚀效果以及附着力有所提升,这说明本申请采用微米级的磺酸化石墨烯对涂饰剂进行填充,改善了涂饰剂形成的涂膜的耐腐蚀效果,这是由于微米级磺酸化石墨烯在涂饰剂中的分散效果较为均匀,因此进一步增强了涂膜的致密程度,改善了涂膜的耐腐蚀效果,同时由于涂饰剂中组分的分散效果有所提升,因此改善了涂饰剂与纺织品之间的结合效果,实施例9的耐腐蚀效果较佳,这说明此时磺酸化石墨烯的粒径较为合适。

(6)将实施例11-13与实施例9进行对比可以发现:实施例11-13中制得的涂饰剂所形成的涂膜的透水汽效果显著提升,这说明本申请采用正硅酸乙酯与处理液进行反应,制得的二氧化硅改善了涂膜的透水汽效果,这是由于制得的二氧化硅中具有多孔的结构,增加了涂饰剂中自由基的数目,改善了涂膜的透水汽性,纺织品的穿着舒适性有所提升,实施例12中涂膜的透水汽的效果最佳,这说明此时处理液中各组分比例较为合适。

(7)将实施例14-15与实施例12进行对比可以发现:实施例14-15制得涂饰剂的固含量以及附着力有所提升,这说明本申请采用聚丙烯酸和丙烯酸、聚丙烯酸酯和丙烯酸代替单一的丙烯酸,改善了涂饰剂的附着力,这是由于采用高分子材料与聚氨酯进行交联反应,提高涂饰剂的交联程度,即提高涂饰剂涂膜与纺织品之间的结合效果,同时聚丙烯酸酯不仅与聚氨酯发生交联反应,还与涂饰剂中的其他组分发生反应,提升了涂饰剂的固含量,同时提高了涂饰剂各组分之间的相容情况,提升涂饰剂与纺织品之间的结合效果,结合表1和表2,实施例15中制得的涂饰剂的固含量的最高,说明此时涂饰剂中各组分的比例较为合适。

(8)将实施例16-17与实施例15进行对比可以发现:实施例17中制得的涂饰剂的附着效果以及耐寒耐热效果有所提升,这说明本申请中采用聚氨酯与环氧树脂复配作为酯类化合物外壳,由于聚氨酯与环氧树脂之间发生交联,不仅赋予壳核结构较佳的胶黏性,还赋予壳核结构较佳的韧性,因此使得涂饰剂的耐热耐寒效果有所提升。

(9)将实施例18-19与实施例17进行对比可以发现:实施例18-19中制得的涂饰剂的耐水效果有所提升,这说明本申请在合适的温度制备核乳液以及壳核乳液,使得涂饰剂中各组分之间的交联程度以及在涂饰剂中的分散效果有所提升,提高了涂饰剂的固含量,改善了涂饰剂的耐水效果,实施例18中制得的涂饰剂的耐水效果较佳,这说明实施例18中的升温温度较为合适。

对比例

对比例1

与实施例18的区别在于:采用不添加乳化剂,制备涂饰剂20,其余制备条件与制备环境与实施例18相同。

对比例2

与实施例18的区别在于:采用聚碳酸酯,以替代丙烯酸和聚丙烯酸酯,制备涂饰剂21,其余制备条件与制备环境与实施例18相同。

对比例3

与实施例18的区别在于:采用不添加酯类化合物,制备涂饰剂22,其余制备条件与制备环境与实施例18相同。

对比例4

与实施例18的区别在于:采用石墨烯,以替代磺酸化石墨烯,制备涂饰剂23,其余制备条件与制备环境与实施例18相同。

对比例5

与实施例18的区别在于:采用不添加耐候剂,制备涂饰剂24,其余制备条件与制备环境与实施例18相同。

性能检测试验

(1)固含量测定:按《GB 1725-79(89) 涂料固体含量测定法》,在事先于(105±2)℃烘干恒重的称量瓶中,称取1-2g试样(准确至0.0002g),置于烘箱内,在(105±2)℃下烘干4h,取出并将称量瓶瓶盖盖好,放置于干燥箱内冷却30min至室温,并进行称重,记录涂饰剂的固含量w。

(2)耐寒性能检测:将涂覆了涂饰剂的纺织品正面内折180°放置于试验箱中进行检验,调节温度为0℃、-20℃、-40℃,观察涂饰剂涂膜是否开裂。

(3)耐热性能检测:按《GB1727-79漆膜一般制备法》在马口铁上制备样板3块,待漆膜实干后,于恒温恒湿的条件下进行测定,将干燥的纸片放置于漆膜上,并将放置了纸片的漆膜置于试验箱中,调节温度为20℃、40℃、60℃,恒温处理2h取出,抖动漆膜,观察纸片与漆膜之间的粘结情况。

(4)耐腐蚀性能检测:根据《GB/T 1771-2007色漆和清漆 耐中性盐雾性能的测定》采用 HJ-YW60 盐水喷雾试验机(东莞市恒骏仪器设备有限公司)对防腐涂层耐盐雾性能进行测试,按《GB/T 1740-2007 漆膜耐湿热测定法》对漆膜的耐盐雾性能评级。

(5)防水性能检测:采用水接触角测试仪测试试样的水接触角E。

(6)透水汽性能检测:使用透水汽性测定仪进行测定;量取30mL蒸馏水置于测定仪内,依次放上橡皮垫圈、试样,然后将铝质螺旋盖上紧,不得漏气,再于天平上称量。然后将试样皿放入盛有相对密度为1.84的浓硫酸的干燥器中(干燥器直径为25cm),再将干燥器置于(20)℃的空气中,静置后称重,记录两次重量的差值P。

(7)涂膜附着力的测试:根据按《GB/T1720-1979(1989)漆膜附着力测定法》测试涂层的附着力。

表3对比例1-5性能检测

表4对比例1-5耐寒耐热检测

结合表3和表4性能检测可以发现:

(1)将对比例1、对比例3与实施例18进行对比可以发现:实施例18中制得的涂饰剂的耐水性、耐腐蚀性、附着力以及耐寒耐热性显著提升,这说明本申请采用成膜剂与酯类化合物通过壳核乳液聚合反应形成壳核结构,进而形成了软核硬壳的结构,改善了涂饰剂的耐热耐寒效果,同时由于成膜剂中的亲水基团包裹于酯类化合物外壳内,改善了涂饰剂的耐水效果,同时腐蚀物质不易附着于涂膜上,因此改善了涂饰剂形成的涂膜的耐腐蚀效果。

(2)将对比例2与实施例18进行对比可以发现:实施例18中制得的涂饰剂的附着性以及耐腐蚀效果较佳,这是由于丙烯酸与聚丙烯酸酯复合作为软核与外壳之间的交联效果较佳,因此在涂饰剂中的分散效果较佳,改善了涂饰剂涂膜与纺织品之间的附着性能。

(3)将对比例4与实施例18进行对比可以发现:实施例18中制得的涂饰剂的耐腐蚀性能有所提升,这说明本申请采用磺酸化石墨烯可有效改善涂饰剂的耐腐蚀效果,这是由于磺酸化石墨烯不仅具有较佳的比表面积,同时还具有一定的抗静电效果,因此改善了涂饰剂的耐腐蚀效果。

(4)将对比例5与实施例18进行对比可以发现:实施例18中制得的涂饰剂的耐水性和透水汽性能有所提升,这说明本申请采用在涂饰剂中添加耐候剂改善了涂饰剂的耐水性以及透水汽性能,这是由于耐候剂中的二氧化硅分散于涂饰剂中,因此改善了涂饰剂的耐水性能,由于二氧化硅内部存在多孔结构,因此降低了水汽与纺织品接触通道的路径,改善了涂饰剂形成的涂膜的透水汽效果。

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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