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涂层织物常用材料简介

发布日期:2017-07-24 16:22

    纺织品涂层整理是在织物表面均匀地涂一层(或多层)高分子化合物,通过粘合作用在织物表面形成一层或多层薄膜的整理加工技术。所用的成膜高聚物称为涂层剂,所用的织物称为基布。作为基布的织物起着骨架的作用,对涂层织物的物理机械性能及尺寸稳定起着主要作用。涂层整理的主要目的是改善织物的手感、外观和风格,赋予织物保温、抗菌、隔音、导电、闪光、反光等特殊功能。可以同时使织物增加许多新的功能,如拒水拒油、阻燃、抗菌、防辐射、防静电等功能。在提高织物物理机械性能的基础上,赋予织物特殊的功能,是未来涂层整理发展的趋势。这样就使织物的用途大为拓宽,大幅度提高了产品的附加价值。

    涂层整理剂又称涂层胶,是一种具有成膜性能的高聚物,涂层剂的种类不同,其性能也不同。涂层剂的分类很多,按化学结构分主要有聚氯乙烯类(PVC)、聚丙烯酸酯类(PA)、聚氨酯类(PU)、有机硅类、橡胶乳液类和聚四氟乙烯等。按使用的介质可分为溶剂型和水分散型两种。

    1. 聚氯乙烯类涂层剂

    聚氯乙烯是氯乙烯的均聚物, 具有优良的综合性能。在增塑剂含量高时, 它表现出高伸长率、 柔软性、 良好的手感和耐磨性; 原料易得、 有阻燃性, 所制涂层织物手感丰厚、 富有弹性, 耐磨性、 耐候性、 耐酸碱性好, 屏蔽性优良,绝缘性好, 易染成各种颜色, 也可制成透明无色的制品。 尤其是价格低廉使它成为许多涂层织物的首选涂层剂。 然而聚氯乙烯在低温下会龟裂, 在长期使用过程中会发生增塑剂迁移, 并且在加工过程中容易混入重金属等毒性物质,燃烧时会释放出氯化氢和其他有毒气体, 对周围环境造成污染。

    2.聚丙烯酸酯类

    聚丙烯酸酯类涂层剂是目前常用的涂层剂之一。它一般由硬组分(如聚丙烯酸甲酯等)和软组分(如聚丙烯酸丁酯等)共聚而成,根据涂层产品的要求不同可选择适当的共聚单体及其组成。最初的聚丙烯酸酯类涂层剂属于单纯防水型产品,经过几十年的发展,目前的品种不仅具有防水透湿、阻燃等多种功能,而且还有低温节能的特色。聚丙烯酸酯类涂层剂价格较低,生产和应用工艺较为成熟,耐日光、耐气候牢度好,不易泛黄,透明度和相容性好,有利于生产有色涂层产品,耐洗性好,粘着力强。其缺点是:弹性差,易折皱,表面光洁度差,手感难以调节适度。这些也阻碍了聚丙烯酸酯类涂层剂在涂层应用中的发展。

    3.聚氨酯类

    聚氨酯全称聚氨基甲酸酯,由多异氰酸酯和低聚物二元醇通过缩聚反应而成的高分子化合物,其特点是在聚合物的主链分子结构中重复出现氨基甲酸酯基团(—NHCOO—)。 多异氰酸酯组成的链段比较硬, 极性比较强, 称之为硬段; 低聚物二元醇组成的链段比较软, 称之为软段。 在聚氨酯分子链中, 硬段和软段相间排列。 在生产聚氨酯的过程中, 可以通过调节硬段和软段的比例对聚氨酯的软硬程度进行调节。 由于聚氨酯独特的结构而可赋予加工产品突出的强度、 柔韧、 耐磨等性能。 聚氨酯类涂层剂能成为当今发展的主要种类, 这与它优越的性能是分不开的。 它的优势在于: 涂层柔软并有弹性; 涂层强度好, 可用于很薄的涂层; 涂层多孔具有透湿和透气性能; 耐磨、 耐湿、耐干洗。 不过聚氨酯也存在着成本较高, 耐候性差, 遇水、热、 碱易水解等缺点。其涂层工艺也可分为干法、 湿法、 热熔、 转移法和粘合法等。

    4. 有机硅类

    有机硅产品,通常是指聚硅氧烷系列,是一种分子结构中含有元素硅的高分子合成材料。有机硅涂层剂不仅具有一般高分子化合物的韧性、高弹性和可塑性,而且有很高的耐热性和化学稳定性。由于其独特的分子结构,使其具有良好的透气、透湿性。同时其平滑性好,在高温和低温下都有很好的柔韧性,整理后的织物具有很强的抗撕裂强度。但是其粘合性较差,为提高其粘合性能,大多采用引入交联基团的方法。价格高且强度低, 在常温下其强度只有芳香族聚氨酯的10% ~ 20%。一般情况下,不单独使用有机硅涂层剂,而是将其与其他涂层剂混合使用。

    5.橡胶乳液类

    橡胶乳液包括天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶是早期主要的涂层剂,它有良好的断裂强力和弹性,因其含有蛋白质而易生物降解,同时这也降低了其耐候性。在织物涂层领域用量日趋减少。合成橡胶中用量最多的是氯丁橡胶, 它有良好的物理性能, 耐很多化学药品, 有较好的耐气候牢度,价格也较低。 但是在焙烘时, 氯丁橡胶有泛黄现象, 而且易于结晶、 玻璃化温度偏高、 低温时僵硬。 因此生产中一般作为背涂涂层剂使用。

    6.聚四氟乙烯 (PTFE)

    聚四氟乙烯就是现在人们所熟知的DuPont(杜邦)公司的特氟隆®(Teflon®)。 聚四氟乙烯涂层剂是唯一集防水、拒油、 防污三功能于一体的树脂, 它耐弯曲折叠、 耐热、 耐氧化、 耐气候性好、 耐化学性好、 高强度、 弹性好, 并且无粘连现象, 是一种理想的涂层剂。 但这类材料制作工艺非常复杂, 价格昂贵, 限制了其广泛应用。

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