一种羽绒服的防水喷涂液及其制备方法与流程

1.本发明涉及羽绒服技术领域，具体涉及一种羽绒服的防水喷涂液及其制备方法。


背景技术：

2.市面上普通的羽绒服不具有防水功能，在遇到雨雪天气，附着在羽绒服面料表面的水滴会向内渗透，造成羽绒服保温效果降低。近些年，也有出现具有防水功能的羽绒服，这些羽绒服均是通过在面料表面喷涂密闭性涂层实现防水，类似于雨衣膜，或者更好的厂家会选用疏水材料，等等这些羽绒服虽然能起到一定的防水作用，但是同时会造成羽绒服透气性差，穿着后易出现出汗闷热、潮湿现象，舒适性大幅度降低。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种羽绒服的防水喷涂液及其制备方法，其解决了现有羽绒服的防水喷涂液会造成羽绒服透气性变差的缺陷。
4.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
5.一种羽绒服的防水喷涂液，包括a组分和b组分，在喷涂时a组分喷涂在b组分的外表面，其中，所述a组分包括粘结剂、多孔骨架料和填充在多孔骨架料孔隙内的吸水膨胀剂，所述吸水膨胀剂的体积填充率为5
‑
20％，且吸水膨胀剂由改性膨润土和海藻酸组成，所述b组包括多孔分隔料。
6.进一步改进在于，所述多孔骨架料选用大孔二氧化钛或大孔二氧化硅中的一种。
7.进一步改进在于，所述多孔骨架料的孔隙中位径为80
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500nm。
8.进一步改进在于，所述改性膨润土的中位径为5
‑
50nm。
9.进一步改进在于，所述a组分中粘结剂为乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷，且添加量为多孔骨架料和吸水膨胀剂总重量的5
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20％。
10.进一步改进在于，所述吸水膨胀剂中改性膨润土和海藻酸的重量比为3
‑
10:1。
11.进一步改进在于，所述多孔分隔料为多孔聚氨酯树脂。
12.本发明还提供了一种羽绒服的防水喷涂液的制备方法，步骤包括：
13.(1)制备a组分：选取多孔骨架料分散于去离子水中，再加入由改性膨润土和海藻酸组成的吸水膨胀剂，搅拌均匀得到混合体系，将混合体系加热至90
‑
100℃，同时施加超声波处理，使去离子水逐渐汽化排出，直至混合体系的稠度为30
‑
45mm，冷却至常温后加入粘接剂即得a组分；
14.(2)制备b组分：选用树脂基材制备得到多孔分隔料，再经分散即得b组分。
15.进一步改进在于，所述改性膨润土的制备方法为：选取膨润土并与硅烷偶联剂混合分散于去离子水中，再加入乙醇，在50
‑
80℃下搅拌5
‑
10h形成悬浮液，再经抽提、洗涤、烘干得到颗粒物，往颗粒物中加入占颗粒物总重量1
‑
3％的石蜡，混合研磨，得到纳米级的改性膨润土。
16.进一步改进在于，所述超声波处理的功率为230
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300w，频率为60
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70khz。
17.本发明的原理为：本发明的防水喷涂液由a组分和b组分构成，其中a组分喷涂在最外层，其主要原料为多孔骨架料、粘结剂和吸水膨胀剂，多孔骨架料起到支撑作用，粘结剂起到粘接成膜作用，多孔骨架料内部孔隙用于填充吸水膨胀剂，在干燥情况下，吸水膨胀剂的体积填充率只有5
‑
20％，大部分孔隙通道可以进行透气，而成分改性膨润土在遇水后会吸水膨胀，迅速将孔隙封闭，此时a组分涂层就变成密封性涂层，能有效防水。b组分以树脂基材制得的多孔分隔料为主要原料，其涂覆在a组分与羽绒服面料之间，起到分隔作用，使浸润后的a组分涂层不与面料直接接触，减缓或避免水分渗透至面料内。
18.另外，本发明中的吸水膨胀剂由改性膨润土和海藻酸组成，其中改性膨润土采用硅烷偶联剂和石蜡改性，其表面活性以及润滑性突出，在加热以及超声波处理下，能均匀地填充到多孔骨架料的孔隙内，避免了填充不充分的现象，而海藻酸起到连接固定作用，其自身也具有一定的吸水膨胀效果，可在干燥情况下以及湿润情况下均保证改性膨润土稳定存储在多孔骨架料的孔隙内。
19.本发明的有益效果在于：该喷涂液喷涂在羽绒服面料表面干燥固化后，双层涂层均具有大量孔隙，使得羽绒服具有良好的透气性能，而当羽绒服表面附着有水滴时，对应位置外部涂层会吸水一定水量，然后迅速通过孔隙填充物的膨胀将孔隙完全封闭，使后续的雨水不会再渗透进入，由此实现对内部羽绒良好的防水保护效果，且反复使用后性能可维持，而内部涂层起到隔绝水分的作用，避免浸润后的外部涂层将水分向内渗透。
具体实施方式
20.下面结合实施例对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
21.实施例1
22.一种羽绒服的防水喷涂液，包括a组分和b组分，在喷涂时a组分喷涂在b组分的外表面。其中，所述a组分包括粘结剂、多孔骨架料和填充在多孔骨架料孔隙内的吸水膨胀剂，粘接剂为乙烯基三甲氧基硅烷，且添加量为多孔骨架料和吸水膨胀剂总重量的5％，多孔骨架料为大孔二氧化钛，且孔隙中位径为80nm，所述吸水膨胀剂的体积填充率为5％，且吸水膨胀剂由改性膨润土和海藻酸组成，改性膨润土的中位径为5nm，改性膨润土和海藻酸的重量比为3:1；所述b组分中包括多孔分隔料，且多孔分隔料为多孔聚氨酯树脂。
23.该防水喷涂液的制备方法，步骤包括：
24.(1)制备a组分：选取多孔骨架料分散于去离子水中，再加入由改性膨润土和海藻酸组成的吸水膨胀剂，搅拌均匀得到混合体系，将混合体系加热至90℃，同时施加超声波处理，超声波处理的功率为230w，频率为60khz，使去离子水逐渐汽化排出，直至混合体系的稠度为30mm，冷却至常温后加入粘接剂即得a组分；
25.其中，所述改性膨润土的制备方法为：选取膨润土并与硅烷偶联剂混合分散于去离子水中，再加入乙醇，在50℃下搅拌10h形成悬浮液，再经抽提、洗涤、烘干得到颗粒物，往颗粒物中加入占颗粒物总重量1％的石蜡，混合研磨，得到纳米级的改性膨润土。
26.(2)制备b组分：选用聚氨酯树脂基材制备得到多孔分隔料，再经分散即得b组分。
27.实施例2
28.一种羽绒服的防水喷涂液，包括a组分和b组分，在喷涂时a组分喷涂在b组分的外表面。其中，所述a组分包括粘结剂、多孔骨架料和填充在多孔骨架料孔隙内的吸水膨胀剂，粘接剂为乙烯基三乙氧基硅烷，且添加量为多孔骨架料和吸水膨胀剂总重量的10％，多孔骨架料为大孔二氧化硅，且孔隙中位径为250nm，所述吸水膨胀剂的体积填充率为12％，且吸水膨胀剂由改性膨润土和海藻酸组成，改性膨润土的中位径为30nm，改性膨润土和海藻酸的重量比为7:1；所述b组分中包括多孔分隔料，且多孔分隔料为多孔聚氨酯树脂。
29.该防水喷涂液的制备方法，步骤包括：
30.(1)制备a组分：选取多孔骨架料分散于去离子水中，再加入由改性膨润土和海藻酸组成的吸水膨胀剂，搅拌均匀得到混合体系，将混合体系加热至95℃，同时施加超声波处理，超声波处理的功率为280w，频率为65khz，使去离子水逐渐汽化排出，直至混合体系的稠度为38mm，冷却至常温后加入粘接剂即得a组分；
31.其中，所述改性膨润土的制备方法为：选取膨润土并与硅烷偶联剂混合分散于去离子水中，再加入乙醇，在65℃下搅拌8h形成悬浮液，再经抽提、洗涤、烘干得到颗粒物，往颗粒物中加入占颗粒物总重量2％的石蜡，混合研磨，得到纳米级的改性膨润土。
32.(2)制备b组分：选用聚氨酯树脂基材制备得到多孔分隔料，再经分散即得b组分。
33.实施例3
34.一种羽绒服的防水喷涂液，包括a组分和b组分，在喷涂时a组分喷涂在b组分的外表面。其中，所述a组分包括粘结剂、多孔骨架料和填充在多孔骨架料孔隙内的吸水膨胀剂，粘接剂为乙烯基三甲氧基硅烷，且添加量为多孔骨架料和吸水膨胀剂总重量的20％，多孔骨架料为大孔二氧化硅，且孔隙中位径为500nm，所述吸水膨胀剂的体积填充率为20％，且吸水膨胀剂由改性膨润土和海藻酸组成，改性膨润土的中位径为50nm，改性膨润土和海藻酸的重量比为10:1；所述b组分中包括多孔分隔料，且多孔分隔料为多孔聚氨酯树脂。
35.该防水喷涂液的制备方法，步骤包括：
36.(1)制备a组分：选取多孔骨架料分散于去离子水中，再加入由改性膨润土和海藻酸组成的吸水膨胀剂，搅拌均匀得到混合体系，将混合体系加热至100℃，同时施加超声波处理，超声波处理的功率为300w，频率为70khz，使去离子水逐渐汽化排出，直至混合体系的稠度为45mm，冷却至常温后加入粘接剂即得a组分；
37.其中，所述改性膨润土的制备方法为：选取膨润土并与硅烷偶联剂混合分散于去离子水中，再加入乙醇，在80℃下搅拌5h形成悬浮液，再经抽提、洗涤、烘干得到颗粒物，往颗粒物中加入占颗粒物总重量3％的石蜡，混合研磨，得到纳米级的改性膨润土。
38.(2)制备b组分：选用聚氨酯树脂基材制备得到多孔分隔料，再经分散即得b组分。
39.对比例1
40.一种羽绒服的防水喷涂液，其原料及步骤与实施例2基本相同，唯一区别在于：去除b组分，在喷涂时直接在面料表面a组分。
41.对比例2
42.一种羽绒服的防水喷涂液，其原料及步骤与实施例2基本相同，唯一区别在于：将a组分中的改性膨润土替换成等量的普通膨润土，且仅进行同样的研磨操作。
43.对比例3
44.一种羽绒服的防水喷涂液，其原料及步骤与实施例2基本相同，唯一区别在于：将a
组分中的海藻酸去除，替换成等量的改性膨润土。
45.选取同样的羽绒服样品(涤纶面料 鹅绒，蓬松度500)，分成五组，其中四组使用上述实施例2以及对比例1
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3制得的防水喷涂液进行同样的喷涂试验，剩余一组不喷涂作为空白对照，待涂层完全干燥后，对各羽绒服样品进行防水性能和透气性能测试。其中，防水性能测试按照gb/t 4744
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2013《纺织品防水性能的检测和评价》测试，分别测试新品的耐水压和5次清洗干燥后的使用品耐水压；透气性能测试按照gb/t 5453
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1997《纺织品织物透气性的测定》对面料透气性进行测试，分别测试新品的透气率和5次清洗干燥后的使用品透气率，测试结果以透气率表示。同时选取羽绒服样品进行10min喷淋处理，然后将喷淋后的羽绒服拆解，并观察内部羽绒的潮湿情况。检测和观察结果见下表：
[0046][0047]
从上表可以看出，本发明实施例1采用的喷涂液体现出了良好的防水性能，新品耐水压达到850mmh2o，透气率达到67.6mm/s，透气性能与未喷涂样品差别不大，而多次清洗干燥后的使用品其耐水压和透气率基本维持原有水平，无明显下降，且因为采用双层喷涂，在喷淋试验中内部羽绒完全干燥。对比例1因未设置内部涂层，因整体涂层厚度高于实施例1外部涂层厚度(等于外部涂层 内部涂层厚度)，使得耐水压略高，而透气率略低，不是很明显，但在喷淋试验中，内部羽绒出现轻微潮湿。对比例2因将改性膨润土替换成普通膨润土，其耐水压和透气率整体水平明显下降，原因在于普通膨润土无法均匀地填充到多孔骨架料的孔隙内。对比例3中将a组分中的海藻酸去除，对于新品样品，耐水压和透气率与实施例1差别不大，稍低，但是使用品耐水压和透气率明显降低，原因在于缺少了海藻酸的连接固定作用，多次清洗干燥后改性膨润土无法稳定存储，出现移动，导致部分孔隙堵塞，部分孔隙完全敞开等现象。
[0048]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。