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隨著涂層紡織化學(xué)品的日益豐富和發(fā)展，涂層整理技術(shù)打破了傳統(tǒng)紡織品在花色品種、風(fēng)格特征、使用功能等方面的局限性。通過涂層整理，可賦予織物原本并不具備的功能或風(fēng)格。與其他涂飾材料相比，聚氨酯以其分子結(jié)構(gòu)可調(diào)性強、手感好、粘附力強、柔韌性高、抗疲勞、耐磨、耐寒及優(yōu)良的環(huán)保性等優(yōu)點很快取得了商業(yè)成功。在紡織品功能涂層領(lǐng)域，親水性聚氨酯常被用于賦予紡織品防水透濕功能。這種新穎的“智能化”紡織品不僅可提供在任何穿著環(huán)境下的防水、防風(fēng)功能，而且具有良好的濕汽通過性。親水性聚氨酯這一獨特的性能與其化學(xué)結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，具有不同微相分離結(jié)構(gòu)的聚氨酯材料，即便是化學(xué)結(jié)構(gòu)相同，往往也會呈現(xiàn)出明顯不同的宏觀性能。研究表明，影響親水性聚氨酯功能性的主要因素為其軟段相區(qū)的結(jié)構(gòu)和組成，而硬段的結(jié)構(gòu)和組成對材料防水透濕性能的影響不大。本研究采用不同分子量的聚醚和聚酯二醇為親水性聚氨酯的混合軟單體，以控制聚氨酯軟段相區(qū)的分子量、親水性和微結(jié)構(gòu)，研究了軟鏈段對聚氨酯防水透濕性能和相分離結(jié)構(gòu)的影響。

1、試驗

1．1織物、藥品及儀器涂層基布：滌綸春亞紡8．3Tex×8．3Tex。藥品：4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDD、聚乙二醇1000(PEGl000)、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇2000(PBA2000)、聚四氫呋喃二醇1000(PTMGl000)為進(jìn)口分裝；l，4-丁二醇(BDO)、N，N’-二甲基甲酰胺(DMF)及甲醇為分析純試劑；含氟拒水劑奧利氟寶為工業(yè)品。儀器：JMU572A型涂層試驗機(北京)、LFY-217B型電動織物耐靜水壓試驗機(山東)、LFY-216B型織物透濕性測定儀(山東)。

1．2聚氨酯的制備將混合軟單體PEGl000和PBA2000或PEGl000和PTMGl000加入三口燒瓶中，抽真空1．33×103Pa并加熱至110～120℃脫水1～1．5小時；降溫后加入MDI的DMF溶液，于75±5℃下反應(yīng)2小時；降溫至50～60℃后，加入BDO，于50～60℃下反應(yīng)1～1．5小時；最后在攪拌下以甲醇終止反應(yīng)、真空脫氣，備用。

1．3涂層織物樣品的制備

使用40g／L的含氟拒水劑對基布進(jìn)行前拒水處理(軋余率70％，90℃烘干)；使用調(diào)節(jié)好粘度的溶劑型聚氨酯對基布涂層(基布增重率約159／m2)；隨后于80℃下烘干并于150℃下焙烘3min；最后使用40g／L的含氟拒水劑對涂層織物進(jìn)行后拒水處理(軋余率％，90℃烘干，150℃焙烘3min)。

1．4聚氨酯涂層劑防水透濕性能測試

聚氨酯涂層織物的透濕性能(透濕率，wVT)參照GB／T 12704-91-B《織物透濕率測定方法滲透杯法》進(jìn)行；

涂層織物的防水性能參照GB／T 4744-1997《紡織織物抗?jié)B水性測試靜水壓試驗》進(jìn)行。70

2、結(jié)果與討論

我們共制備了六組各自具有相同軟單體組成和配比的親水性聚氨酯，以分別考察在軟單體配比相同(組內(nèi))和不同(組間)的情況下，聚氨酯結(jié)構(gòu)對其性能的影響。

各組聚氨酯樣品的結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1和表2：

表1聚酯／聚醚嵌段共混型親水性聚氨酯結(jié)構(gòu)參數(shù)

注：軟單體配比為PEGl000與PBA2000的摩爾比。

表2聚醚嵌段共混型親水性聚氨酯結(jié)構(gòu)參數(shù)

2．1軟鏈段對親水性聚氮酯透濕性的影響

親水性聚氨酯涂層織物的透濕性能隨涂層劑中的軟單體含量(組內(nèi))及PEGl000用量(組間)的提高而不斷改善。

濕汽在無孔親水性聚氨酯膜中的通過性依賴于薄膜兩側(cè)的蒸汽壓差，其定向遷移的驅(qū)動力為存在與膜內(nèi)的濕汽分子的濃度梯度。濕汽首先于高濕度一側(cè)吸附在薄膜表面，在膜內(nèi)以“溶解／擴散”機理向低濕度一側(cè)遷移，最后在薄膜低濕度一側(cè)的表面解吸。