織物整理-涂層整理

2007-2008第二學(xué)期5.1概況定義

I.

在織物（或非制造布）表面均勻地涂敷一層或多層高分子成膜物，使其產(chǎn)生不同功能的一種表面加工技術(shù)。

II.

由兩層或兩層以上的材料組成，其中至少有一層是紡織品，而另一層是完全連續(xù)的聚合物涂層。層與層之間通過外加的粘合劑或材料自身的粘性緊密地粘合在一起。第一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期涂層加工的主要目的涂層可以賦予織物外觀和功能的變化，主要加工目的為：

改變織物外觀：珠光效果、反光效果、雙面雙色效果、皮革外觀效果、光澤效果等

改變織物風(fēng)格：柔軟豐滿的手感、硬挺及高彈回復(fù)性等

增加織物功能：防水、防油、防酸、防堿、防輻射、防紫外和遠(yuǎn)紅外輻射等第二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期應(yīng)用領(lǐng)域

服裝：風(fēng)雨衣、羽絨服、勞防服等

產(chǎn)業(yè)用布：篷蓋布、土工布、遮陽布、送風(fēng)管道、汽車用布等

裝飾用布：貼墻材料、鋪地材料、椅子及沙發(fā)面料、遮光窗簾等第三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期常見涂層劑常用的涂層劑主要有：聚氯乙烯樹脂（包括糊樹脂和懸浮樹脂）聚丙烯酸酯涂層劑（溶劑型、水分散型、超微乳液型等）聚氨酯涂層劑（溶劑型、水分散型）天然橡膠和合成橡膠涂層劑第四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期涂層方法直接干法涂層凝固涂層（濕法涂層）轉(zhuǎn)移涂層層壓涂層（層疊、貼合）噴涂法真空鍍膜法第五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.2聚氯乙烯（PVC）涂層劑及其添加劑5.2.1PVC的合成第六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期聚合方法：本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合等。PVC樹脂乳液聚合過程第七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.2.2PVC樹脂添加劑

PVC樹脂進(jìn)行涂層或制造人造革時(shí)，要添加：增塑劑穩(wěn)定劑潤滑劑發(fā)泡劑及發(fā)泡促進(jìn)劑填料、著色劑等助劑第八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.2.2.1增塑劑高分子材料的增塑作用

高分子材料特別是分子極性較強(qiáng)的高分子材料，存在著分子間的作用力，如范德華力（偶極力、誘導(dǎo)力、色散力）和氫鍵。

極性分子間的作用力強(qiáng)于非極性分子間力。大分子鏈的互相作用力阻礙分子鏈間的移動(dòng)，有很強(qiáng)的剛性，不適于加工要求柔軟、韌性好的制品。第九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

必須加入一些能降低大分子間力的物質(zhì)，以降低樹脂軟化溫度、熔融溫度、玻璃化溫度和熔體粘度，從而提高樹脂的柔韌性、可塑性，便于制成多種軟PVC制品增塑劑大多是難揮發(fā)的高沸點(diǎn)液體有機(jī)化合物，有少數(shù)是低熔點(diǎn)的固體。第十頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期增塑劑的增塑原理增塑劑分子借助和PVC極性分子間的偶極力作用而進(jìn)入PVC大分子間，并通過三種方式削弱大分子間作用力第十一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期隔離作用增塑劑分子介于大分子之間，增大其間的距離，從而削弱大分子間的作用力屏蔽作用增塑劑分子的非極性部分遮蔽聚合物大分子的極性基，使相鄰聚合物分子的極性基不發(fā)生作用偶合作用增塑劑的極性基團(tuán)與聚合物分子的極性基偶合，破壞原來聚合物分子間的極性聯(lián)結(jié)，從而削弱其作用力第十二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

增塑劑的加入可使PVC分子鏈間的距離加大及作用力下降，分子鏈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)變得容易，樹脂的熔融流動(dòng)溫度、玻璃化溫度、熔體粘度、脆性、硬度、拉伸強(qiáng)度、彈性模量都降低，而制品的柔韌性增加，抗沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長增大，耐寒性提高。第十三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期增塑劑用量對(duì)PVC材質(zhì)的影響增塑劑的用量<10％的PVC，為硬質(zhì)制品增塑劑的用量在(15～30)％，為半硬質(zhì)制品增塑劑的用量在(30～70)％，為軟質(zhì)制品第十四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期增塑劑的基本要求良好的相容性：主增塑劑與樹脂以1：1混合而不發(fā)生析出增塑效率高：增塑劑的用量越少越好耐久性好：揮發(fā)性、遷移性、抽出性要低光和熱穩(wěn)定性、耐寒性、絕緣性好，且不易燃和無毒性等第十五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期揮發(fā)性：增塑劑向氣體介質(zhì)的移動(dòng)抽出性：在制品與溶劑或洗滌液接觸時(shí)，增塑劑會(huì)被抽取出來遷移性：增塑劑由制品向與其接觸的另一塑料制品的移動(dòng)第十六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期常用增塑劑PVC常用增塑劑按結(jié)構(gòu)可分為：鄰苯二甲酸酯類、脂肪酸酯類、磷酸酯類、石蠟類。鄰苯二甲酸酯類常用的是鄰苯二甲酸二（2－乙基）己酯（DOP）：第十七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期DOP的相容性較好、揮發(fā)性小、光熱穩(wěn)定性好、耐低溫、低毒、各項(xiàng)性能均優(yōu)良，能滿足大多數(shù)制品的要求。除了可以用于PVC增塑外，還可用于聚氯乙烯－聚醋酸乙烯、PVA縮丁醛、硝酸纖維素、乙基纖維素、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯等的增塑。第十八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期己二酸二辛酯亦稱己二酸二（2－乙基）己酯（DOA）：dioctyladipate第十九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期DOA的耐寒性好、增塑效率高、受熱變形小，適于作PVC、氯乙烯共聚物、聚苯乙烯、硝酸纖維素、乙基纖維素和合成橡膠的增塑劑，但是揮發(fā)性較大，耐水性、遷移性、電絕緣性不足。一般與DOP、鄰苯二甲酸二丁酯（dibutylphthalate，DBP）等合用，作輔助增塑劑。第二十頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期磷酸三甲酚酯簡稱TCP：tricresylphosphate第二十一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期TCP相容性好、揮發(fā)性小、有阻燃性、光熱穩(wěn)定性好、電性能好、耐輻射性好、不易被油抽出、耐磨性好，而且可以增大PVC與其他添加劑的相容性；但耐寒性較差。第二十二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期氯化石蠟揮發(fā)性小，阻燃性和電絕緣性優(yōu)良，能賦予制品一定的光澤和抗張強(qiáng)度?？勺鳛檩o助增塑劑以降低成本。除PVC以外，還可用于丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、聚氨酯橡膠等的增塑。第二十三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

增塑作用機(jī)理第二十四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.2.2.2穩(wěn)定劑定義：能阻止或抑制樹脂因受熱、光、氧、細(xì)菌等而引起變質(zhì)的物質(zhì)。第二十五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期原理：

PVC分子中存在許多結(jié)構(gòu)上的缺陷，使大分子按鏈?zhǔn)綑C(jī)理發(fā)生脫HCl降解反應(yīng)。連續(xù)脫HCl反應(yīng)，使PVC大分子主鏈上產(chǎn)生共軛雙鍵的多烯系列，隨著共軛序列的加長，PVC的顏色加深，最后變成棕色、黑色。此外，多烯鏈段的化學(xué)穩(wěn)定性很低，會(huì)發(fā)生聚烯烴的氧化而使分子鏈斷裂降解。第二十六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期第二十七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期烯丙基氯第二十八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期HCl的催化作用第二十九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.2.2.2.1熱穩(wěn)定劑作用機(jī)理吸收HCl，抑制其自動(dòng)催化作用取代PVC大分子中不穩(wěn)定的叔碳氯原子和烯丙基氯原子，抑制脫HCl反應(yīng)與多烯結(jié)構(gòu)發(fā)生加成反應(yīng)，破壞大共軛體系的形成和變色捕捉自由基，阻止氧化反應(yīng)等第三十頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期熱穩(wěn)定劑的種類（大多數(shù)為弱有機(jī)酸的金屬鹽）金屬皂類熱穩(wěn)定劑即能中和HCl，又可置換PVC分子鏈上的不穩(wěn)定氯原子；由于含長脂肪鏈，是一種兼具潤滑作用的熱穩(wěn)定劑；多無毒或低毒

主要有：

硬脂酸的鈣、鋇、鎘、鎂、鋰、鋅、鋁、鉛、鍶、鈷、錫和鈉鹽；月桂酸的鋇、鈣、鋅、鎘鹽等；蓖麻醇酸的鋇、鎘、鍶鹽等；其中，鉛、鎘鹽毒性大，已較少使用。第三十一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期鹽基性鉛鹽類熱穩(wěn)定劑結(jié)合脫出的HCl，穩(wěn)定性好，價(jià)廉，應(yīng)用廣泛；電性能優(yōu)越，吸水性低，被大量用于電絕緣品和長期在潮濕環(huán)境中使用的制品常用的有三鹽基硫酸鉛3PbO·PbSO4·H2O

二鹽基亞磷酸鉛2PbO·PbHPO4·1/2H2O第三十二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期三鹽的耐熱性和電絕緣性能好，特別適合需要高溫成形的場(chǎng)合；二鹽具有突出的耐氣候性，并有抗氧化和屏蔽紫外線的能力，熱穩(wěn)定性和電絕緣性也較好，與三鹽有協(xié)同作用，宜混合使用。第三十三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期有機(jī)錫類熱穩(wěn)定劑與金屬皂類一樣，既能與HCl結(jié)合，又能與不穩(wěn)定氯原子作用，還能與多烯結(jié)構(gòu)進(jìn)行反應(yīng)，熱穩(wěn)定效果較好。價(jià)格較貴，但用量很少，可單獨(dú)使用。

二月桂酸二丁基錫（DBTL）具有優(yōu)良的潤滑性和耐氣候性，不易被硫化物污染，但耐熱性稍差。第三十四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

馬來酸二丁基錫具有優(yōu)良的耐氣候性和透明性，長期耐熱性尤佳，但有一定毒性，有催淚性，無潤滑性。第三十五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.2.2.2.2光穩(wěn)定劑光老化聚合物的光老化，是紫外線和氧參與下的一系列復(fù)雜反應(yīng)的結(jié)果，因此這一過程又稱為光氧化或氧化光分解。一般認(rèn)為光氧化過程是一個(gè)由光能引發(fā)的自動(dòng)氧化過程，由引發(fā)過程、轉(zhuǎn)移過程和終止過程組成。第三十六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期引發(fā)過程第三十七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期轉(zhuǎn)移過程第三十八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期終止過程第三十九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期光穩(wěn)定劑的作用原理光穩(wěn)定劑可分為光屏蔽劑、紫外線吸收劑、猝滅劑和自由基捕獲劑（四層屏障）。第四十頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期光屏蔽劑又稱遮光劑，是一種能夠吸收或反射紫外線的物質(zhì)，是光輻射和聚合物之間的第一道屏障常見光屏蔽劑主要有碳黑、二氧化鈦、氧化鋅等第四十一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期紫外線吸收劑

能夠強(qiáng)烈地吸收紫外光，并將其能量轉(zhuǎn)變成無害的熱能放出；構(gòu)成光穩(wěn)定化中的第二道防線常見紫外光吸收劑：水楊酸類二苯甲酮類苯并三唑類第四十二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期水楊酸類本身吸收紫外光的能力很低，吸收的波長范圍也較窄（小于340nm），但在吸收了一定光能后，水楊酸酯類可發(fā)生分子重排，形成烯醇式互變異構(gòu)體，將能量消除，從而獲得光穩(wěn)定效果。第四十三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期作用機(jī)理：第四十四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期二苯甲酮類吸收波長范圍寬，在整個(gè)紫外區(qū)都有較強(qiáng)的吸收作用。第四十五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期第四十六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期苯并三唑類對(duì)紫外光的吸收區(qū)域?qū)?，可有效吸?00～400nm的紫外光，對(duì)可見光幾乎不吸收，故無著色的缺點(diǎn)。第四十七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期作用機(jī)理：第四十八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期猝滅劑（減活劑，quencher）當(dāng)聚合物吸收未被屏蔽和吸收的紫外光時(shí)，聚合物處于不穩(wěn)定的“激發(fā)狀態(tài)”，為防止其進(jìn)一步分解產(chǎn)生活性自由基，從受激聚合物分子上將激發(fā)能消除，使之返回低能狀態(tài)的物質(zhì)第四十九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期猝滅劑轉(zhuǎn)移能量的方式：猝滅劑接受激發(fā)聚合物分子的能量，本身成為非反應(yīng)性的激發(fā)態(tài)，然后再以無害的方式將能量消散，示意為：第五十頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期猝滅劑與受激聚合物分子形成一種激發(fā)態(tài)絡(luò)合物，再通過光物理過程消散能量，示意為：第五十一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期猝滅劑的種類主要是金屬絡(luò)合物，多為二價(jià)鎳絡(luò)合物第五十二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期第五十三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

猝滅劑對(duì)聚烯烴類有突出的穩(wěn)定效果，多用于薄膜和纖維。在溶劑中的溶解性極小。與二苯甲酮類、苯并三唑類光穩(wěn)定劑并用，有協(xié)同效應(yīng)。第五十四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

自由基捕獲劑

哌啶衍生物，吸收光氧化作用中產(chǎn)生的聚合物活性自由基，以阻止鏈?zhǔn)窖趸磻?yīng)的蔓延特別適用于聚烯烴、聚苯乙烯、聚氨酯等高分子材料，穩(wěn)定效果比紫外線吸收劑高第五十五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期第五十六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.2.2.3潤滑劑內(nèi)潤滑劑：減小樹脂粒子間、PVC分子間摩擦效應(yīng)。硬脂酸、硬脂醇及二者的酯，硬脂酸的鈣、鉛、鉻、鋇鹽。外潤滑劑：降低熔融物對(duì)加工機(jī)械表面的粘附，產(chǎn)品表面光滑。長直鏈烷烴石蠟，28-32碳鏈長的羧酸、低分子量聚乙烯等。第五十七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.2.2.4發(fā)泡劑及發(fā)泡促進(jìn)劑

物理發(fā)泡：高壓空氣（或氮?dú)猓?；沸點(diǎn)較低 有機(jī)溶劑（四氯乙烷、丁酮） 化學(xué)發(fā)泡：碳酸氫銨、碳酸氫鈉；AC發(fā)泡 劑（偶氮二甲酰胺，唯一不燃燒的有機(jī)發(fā)泡劑）第五十八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.2.2.5填料及顏料填料（礦物性及非礦物性填料）：重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、陶土、滑石粉、硫酸鋇顏料（染料、無機(jī)顏料及有機(jī)顏料）：鈦白粉、鉻黃、偶氮類鈣鹽或鋇鹽（紅色）、酞菁、金粉、銀粉、云母鈦等第五十九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期用途適合制作篷蓋布、防雨布、汽車及家用裝飾布、箱包、家具面料、鞋面革、廣告燈箱布等

很大一部分PVC涂層織物用于制作防水油布。PVC易于裝飾，并可以使用新型印刷技術(shù)。第六十頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期使用涂層織物的道路清潔車第六十一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期用于連接車廂的風(fēng)箱式連接部分第六十二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期溶劑型、乳液型、水溶液型、有機(jī)溶劑型含有約80％的溶劑，成膜性好，皮膜光滑柔軟，易于烘干，但易燃、易爆、污染環(huán)境。乳液型以水為分散介質(zhì)，無易燃、易爆和污染環(huán)境的弊端5.3聚丙烯酸酯（PA）涂層劑概述第六十三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.3.2溶劑型聚丙烯酸酯涂層劑制造原理及工藝溶劑型聚丙烯酸酯涂層劑一般采用懸浮聚合法或溶液聚合：懸浮聚合水及分散劑包裝混合單體引發(fā)劑調(diào)節(jié)劑過濾水洗烘干溶解過濾溶劑第六十四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

制備聚丙烯酸酯的常用單體有：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯腈等。通常選用其中的數(shù)只單體進(jìn)行共聚合。

屬自由基聚合，需要引發(fā)劑，如偶氮二異丁腈（AIBN）和過氧化二苯甲酰（BPO）。反應(yīng)歷程：鏈引發(fā)、鏈增長、鏈轉(zhuǎn)移、鏈終止等第六十五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期引發(fā)劑裂解：第六十六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期鏈引發(fā)：鏈增長：第六十七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期鏈終止：鏈轉(zhuǎn)移：第六十八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期常用分散劑：聚乙烯醇（PVA）羧甲基纖維素（CMC）明膠淀粉碳酸鎂、磷酸鈣、硫酸鋇等第六十九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期制備溶劑型聚丙烯酸酯涂層劑的主要指標(biāo)是：外觀淡棕色至棕色粘稠液固含量20±1%粘度5000～6000mPa·s

（NDJ－79粘度計(jì)，30℃）第七十頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.3.3水分散型聚丙烯酸酯涂層劑合成原理及工藝

水分散型聚丙烯酸酯涂層劑的制備，采用乳液聚合法。乳液聚合體系主要由單體、水溶性引發(fā)劑（如過硫酸銨、過硫酸鉀）、乳化劑和水四種基本成分組成。第七十一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期乳液聚合的工藝流程：水、乳化劑和分散劑過濾成品混合單體懸浮聚合第七十二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期水分散型聚丙烯酸酯涂層劑的主要指標(biāo)有：普通型高固含量型外觀白色乳狀液白色乳狀液固含量(40±2)％(50～60)％粘度＜30mPa·s＜30mPa·spH值4～54～5乳化體系陰離子型或非離子型第七十三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期丙烯酸酯超微粒子乳液涂層劑合成原理及工藝

一般超微粒子乳液，其分散相顆粒平均粒徑在50±10nm

范圍內(nèi)，外觀為透明或半透明的膠體分散液。由于瑞利散射，其反射光呈青白色，透過光呈黃紅色。第七十四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期合成方法：在混合單體中，適當(dāng)添加含親水性基團(tuán)的單體，按一般乳液聚合方法制得普通乳狀液調(diào)高pH值，使膠粒膨化加適量親水性有機(jī)助溶劑，使膨化了的膠粒解體、細(xì)化，最終得到介于分散體和分子溶液之間的狀態(tài)，成為熱力學(xué)穩(wěn)定的油-水分散體系。第七十五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期超微粒子乳液涂層劑的主要指標(biāo)有：外觀半透明黏液粘度3000±200mPa·spH值8～9第七十六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)轉(zhuǎn)子號(hào)數(shù)測(cè)試溫度轉(zhuǎn)速第七十七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.3.5聚合物的主要物理性能參數(shù)Tg：Tg高，成膜硬度高；反之則低。

Tg——共聚物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；

Tgi——組分i的均聚物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；

Xi——組分i的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。第七十八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期最低成膜溫度MFT：形成連續(xù)膜的最低溫度。實(shí)測(cè)中，一般MFT<Tg。表面張力：一般在。凍-融穩(wěn)定性：保護(hù)膠體和非離子表面活性劑的應(yīng)用。機(jī)械穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、殘余單體含量。第七十九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.4.1概述

聚氨基甲酸酯（polyurethane，簡稱PU膠），聚合物主鏈上有重復(fù)出現(xiàn)的氨基甲酸酯基團(tuán)。具有優(yōu)良的耐磨、耐油、耐寒、耐化學(xué)、耐射線等性能，廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、油田、煤礦、輕紡、機(jī)械、建筑、國防、醫(yī)療等各個(gè)工業(yè)部門。聚氨酯在織物涂層上的應(yīng)用，主要有溶劑型PU

和水分散型PU兩種。5.4聚氨酯(PU)涂層劑及性能第八十頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期聚氨酯涂層劑合成原理

先由聚多元醇與多異氰酸酯聚合，制得較低分子量的預(yù)聚物，然后將預(yù)聚物與二元醇或二元胺等反應(yīng)，經(jīng)擴(kuò)鏈和交聯(lián)而制得的彈性體。反應(yīng)過程可分為預(yù)聚反應(yīng)、預(yù)聚物擴(kuò)鏈反應(yīng)、聚合物交聯(lián)反應(yīng)三個(gè)步驟。第八十一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.4.3PU彈性體合成原料a.聚醚二醇聚乙二醇（PEG）聚丙二醇聚氧化丙烯醚二醇（PPG）polyethyleneglycolpolypropyleneglycol聚多元醇第八十二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期聚丁二醇（PTMG）一般是由四氫呋喃在陽離子催化劑存在下開環(huán)聚合而成，故又稱聚四氫呋喃醚二醇。第八十三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期b.聚酯二醇第八十四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期多異氰酸酯甲苯二異氰酸酯（TDI，tolyldiisocyanate）第八十五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期六亞甲基二異氰酸酯（HDI）hexamethylenediisocyanate二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）diphenylmethanediisocyanate第八十六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期擴(kuò)鏈劑主要有二元醇類、二元胺類、醇胺類。a.二元醇類：乙二醇、丙二醇、1，4－丁二醇、己二醇、一縮二乙二醇第八十七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期b.二胺類：第八十八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期其它催化劑、交聯(lián)劑（硫化劑）、增塑劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、著色劑等。第八十九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.4.4合成反應(yīng)預(yù)聚反應(yīng)一般是多異氰酸酯過量，最后得到端基為－NCO的預(yù)聚體。第九十頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期擴(kuò)鏈反應(yīng)以二元醇為擴(kuò)鏈劑，并適當(dāng)過量，加成聚合得到端基為羥基的大分子PU彈性體。第九十一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

用二元胺為擴(kuò)鏈劑，并適當(dāng)過量，則生成雙取代脲基連接鍵，得到：第九十二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期PU彈性體的交聯(lián)反應(yīng)由于PU彈性體上富有反應(yīng)基團(tuán)，故可以選用含N－羥甲基化合物、多異氰酸酯或封端多異氰酸酯、甲醛、硫磺（當(dāng)加入不飽和側(cè)鏈時(shí)）等作交聯(lián)劑。第九十三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期PU彈性體大分子中含有較多的氨基甲酸酯基、脲基等內(nèi)聚能很大的極性基團(tuán)，在強(qiáng)靜電作用下，便可產(chǎn)生較多的氫鍵，形成氫鍵交聯(lián)（二級(jí)交聯(lián)），使得PU彈性體有很高的模量和抗張強(qiáng)度等物理機(jī)械性能。特別是在熱塑性PU彈性體中，氫鍵交聯(lián)起著極其重要的作用。第九十四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期聚氨酯涂層劑的合成工藝溶劑型聚氨酯涂層劑主要用于濕法（凝固法）涂層、轉(zhuǎn)移涂層、干法（直接法）涂層。水分散型聚氨酯涂層劑主要用于干法涂層。第九十五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.4.5.1用于濕法涂層的溶劑型PU涂層劑，為單組分熱塑性PU彈性體。本體聚合制得粒料或粉料，使用時(shí)溶于二甲基甲酰胺（DMF）溶液中，制成溶劑型PU涂層劑，此法相對(duì)分子質(zhì)量分布較寬。溶液聚合法，在甲苯、丁酮、丙酮、DMF等溶液中進(jìn)行加成聚合及擴(kuò)鏈。用于濕法的PU涂層劑，只能用DMF作溶劑。第九十六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期水分散型PU涂層劑的合成自乳化PU的工藝流程如下圖所示。真空脫水預(yù)聚反應(yīng)聚酯或聚醚二元醇TDI、丁酮脫溶劑水、堿中和、分散二羥甲基丙酸引入親水性單體擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈PU分散液第九十七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

由此工藝制得的PU分散體其大分子上含有端羥基，酰胺基和脲基等反應(yīng)性基團(tuán)，因此在涂層加工中，可以用N－羥甲基三聚氰胺樹脂、異氰酸酯或封端異氰酸酯等進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)另外大分子自身極性基團(tuán)間形成氫鍵交聯(lián)，可獲得優(yōu)良的物理機(jī)械性能。第九十八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.5.1丁腈橡膠

采用不同比例的丁二烯和丙烯腈，可以得到一系列性能不同的共聚體。丁腈橡膠具有優(yōu)良的防水和抗油性，其涂層織物適合于制作油田、煉油廠、加油站等場(chǎng)所的勞動(dòng)防護(hù)服裝。5.5其它涂層劑第九十九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.5.2氯丁橡膠

由二氯1，3－丁二烯聚合而成。具有優(yōu)良的抗油脂、耐汽油、耐酸堿、耐氣候、耐磨損、耐撓曲性能。涂層織物主要用于防護(hù)服、空氣袋、船用及飛機(jī)用救生筏、卡車篷布、礦井通風(fēng)管、可折疊容器、輕便型灌溉水壩用材料等。第一百頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.5.3氯磺酸化聚合物聚乙烯塑料（Hypalon）

在聚乙烯中引入氯磺基（－SO2Cl）而制成具有突出的耐磨損性、耐氣候性，還具有良好的抗污性和易洗性，能長久保持鮮亮的外觀。涂層織物主要用于雷達(dá)天線罩、防護(hù)服、卡車帆布、熏蒸消毒帷罩、充氣倉庫、可折式車船頂篷等。第一百零一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.5.4硅橡膠

硅橡膠是一種直鏈狀的高分子聚有機(jī)硅烷，相對(duì)分子質(zhì)量一般在148000以上。防水，耐高溫、低溫（-50～200℃），耐化學(xué)腐蝕，過濾紫外線和絕緣性能優(yōu)良。涂層織物可用于制造防護(hù)服、絕緣服（套）、汽車安全氣囊、食品傳送帶、建筑用紡織品及船帆、降落傘、滑翔傘、熱氣球、廣告氣球等高性能紡織品第一百零二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

紡織品涂層常用聚合物一覽聚合物性能或優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)典型產(chǎn)品PVC聚氯乙烯用途多種多樣的材料。其塑料溶膠和水性化合物有廣泛的用途和性能本身阻燃性能好并可進(jìn)一步加以提高耐油劑、溶劑和耐磨性能好，通過加熱或射頻焊接可以使接縫獲得良好的防水效果低溫下會(huì)龜裂增塑劑遷移耐熱及抗老化性能一般防水油布，覆蓋物，大型帳篷及用于建筑座椅裝飾，“人造革”防護(hù)服裝，皮板輸送帶休閑產(chǎn)品，旗布PVDC聚偏氯乙烯阻燃性非常好（與聚氯乙烯和聚丙烯酸膠乳性混合）。透氣性非常低可熱焊接透明，光澤度高硬而易裂與聚丙烯酸樹脂混合以提高涂層的阻燃性，例如用于卷簾或百頁天窗（薄膜用作可收縮包裹物）（可涂于飲料瓶上）聚合物性能或優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)典型產(chǎn)品PU聚氨酯有許多類別的溶劑型或膠乳型提供。韌性和延伸性好，耐候性和耐磨性好可制成薄膜用于層壓有些類別（脂肪族類）易褪色，耐水解性差阻燃性一般價(jià)格較高防水防護(hù)服裝防水透濕防護(hù)服裝飛行救生衣粘合劑用于PVC防水油布或人造革的涂漆第一百零三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期丙烯酸樹脂有很多的品種和共聚物。性能廣泛?？膳c其它膠乳混合使用。抗紫外線性和光學(xué)透明性好，通常較為便宜如果不與具有阻燃性能的物質(zhì)混合，那么其阻燃性可能較差用于包括汽車座椅在內(nèi)的座椅裝飾的背面涂層，非織造布或玻璃纖維的粘合劑粘合劑防水油布的涂漆EVA乙烯醋酸乙烯酯共聚物對(duì)于所有的纖維都有良好的粘合性，簇粘合性能好低溫下柔韌性好熱塑性和熱成模性能好熱封性能好價(jià)格較便宜有褪色的可能對(duì)水敏感——耐洗性能差用于地毯或裝飾物的背面涂層墻壁覆蓋物，展覽板的背膠粘合劑聚烯烴低密度聚乙烯高密度聚乙烯聚丙烯耐酸、堿以及化學(xué)物質(zhì)性能好，易回收質(zhì)輕便宜熔點(diǎn)低阻燃性和抗老化性較差輕質(zhì)覆蓋物，防水油布（是PVC的替代物）袋子散裝貨物柔性容器，散貨袋硅樹脂無氣味，惰性，對(duì)許多化學(xué)試劑或微生物的抵抗力好。使用溫度范圍寬，從-60—200℃。涂層織物的抗撕破性和抗沖擊性非常高低毒，拒水可以作為流體使用（無需去除溶劑或水）可與丙烯酸樹脂或聚氨酯混合涂層具有一定的透汽性吸引油性污，由于其不粘合性，難于接縫價(jià)格高難以印刷或用于工藝品安全氣囊食品、藥物用墊圈和密封圈降落傘爐裙第一百零四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期PTFE聚四氟乙烯對(duì)酸、堿、化學(xué)物質(zhì)、溶劑、油脂具有非常好的抵抗性，抗氧化性和耐候性非常好，不發(fā)粘，電性能很突出使用溫度范圍很寬，可達(dá)260℃以上非常貴建筑用軋光機(jī)帶食品及醫(yī)用墊圈、密封圈聚合物性能或優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)典型產(chǎn)品NR天然橡膠拉伸性和彈性非常好，常用材料，工作溫度可到70℃，填充劑可以提高其機(jī)械性能通過化合或混合處理可獲得不同種類和不同性能的天然橡膠抗光照和抗氧化性能一般抗溶劑和油脂性能一般可燃燒—需加阻燃劑未經(jīng)改性的能生物降解地毯背面上膠輪胎救生筏傳送帶防護(hù)服裝救生降落率SBR丁苯橡膠總體性能與天然橡膠類似耐磨性、耐撓曲以及抗微生物性更好基本同天然橡膠同天然橡膠NBR丁腈橡膠隨著丙烯腈成分的增加耐油性非常好，耐熱性及耐日照性優(yōu)于天然橡膠阻燃性能差抗油服裝耐油密封圈，特別是對(duì)碳?xì)浠衔镉糜谔幚碛唾|(zhì)產(chǎn)品的傳送帶或其它物品第一百零五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期BR丁基橡膠非常低的氣體穿透性比天然橡膠更好的耐熱性、耐氧化性和耐化學(xué)性抗溶解性差阻燃性差接縫困難包含氣體的產(chǎn)品，例如氣墊、帶氣墊的板簧、風(fēng)箱防護(hù)服裝—特別對(duì)于化學(xué)物質(zhì)和酸的防護(hù)輕量救生服救生筏CR氯丁橡膠（例如Neoprene-杜邦）耐油、耐化學(xué)藥品以及抗氧化性優(yōu)異工作溫度可達(dá)120℃阻燃性好功能多樣通常價(jià)格便宜難以著色—通常只有黑色防護(hù)服航空器地毯背面上膠航空器的滑板或橡皮筏救生筏救生服氣墊船裙座可變型的通道折棚（火車）.(象彈簧一樣起減震作用的)氣墊天線屏蔽器罩氣囊V型帶CSM氯磺化橡膠（例如Hypalon-杜邦）耐油、耐化學(xué)藥品以及抗氧化性優(yōu)異類似于氯丁橡膠，但工作溫度更高，可達(dá)135℃（一些種類可達(dá)170℃?？梢灾珒r(jià)格高于Neoprene與Neoprene相比可容納更多填充劑與Neoprene類似。用于需要著色或耐熱性要求更高的地方第一百零六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.6直接涂層

干法涂層的基本特點(diǎn)是直接涂刮、烘干成形、焙烘交聯(lián)。工藝流程：烘筒燙平前防水織物烘干成膜烘干刮涂后拒水烘干焙烘成品5.6.1概述第一百零七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期干法涂層是應(yīng)用比較普通、工藝比較簡單的一種涂層加工方法。適用的涂層劑除聚丙烯酸酯類和聚氨酯類外，還適于PVC、硅橡膠、丁腈橡膠、橡塑混煉膠等涂層劑。此法既適用于溶劑型膠，也適用于水性膠、乳液泡沫體等。第一百零八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期干法涂層可用于加工服裝面料（風(fēng)雨衣、防寒服、防護(hù)服等）裝飾織物（窗簾、座椅、沙發(fā)面料、地毯等）產(chǎn)業(yè)用布（遮蓋布、帳篷、土工布等）第一百零九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.6.2涂層設(shè)備實(shí)驗(yàn)室涂層設(shè)備Mathis實(shí)驗(yàn)室涂層設(shè)備K型棒：由一些不銹鋼桿組成，用已知直徑的不銹鋼絲緊密地纏繞在這些鋼桿上。用K型棒將樹脂從鋪于平面上的織物上刮過時(shí)，織物表面形成厚度均勻的涂層第一百一十頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期工業(yè)用涂層設(shè)備第一百一十一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

涂層機(jī)的主要部件是涂布頭，有刮刀式、輥式和圓網(wǎng)式涂頭。刮刀有鍥形、J形和圓形刮刀。第一百一十二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期懸浮刮刀涂層。刮刀與織物表面接觸，通過施加張力務(wù)求織物平整、均勻。這種方法用于第一遍涂層以“封閉”織物表面的孔隙。第一百一十三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期滾筒涂層。刮刀和織物表面形成一條縫隙，以控制樹脂用量。當(dāng)所用樹脂對(duì)織物而言很重要時(shí)也要使用該法，例如PVC糊樹脂。刮刀相對(duì)于軋輥凸面的位置非常重要，如果刮刀不在軋輥正上方，那么刮刀實(shí)際上類似于懸空的方法。這種對(duì)于涂起毛或起絨等厚重織物非常有用。第一百一十四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期樹脂涂敷量可通過調(diào)節(jié)刮刀角度進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。刮刀角度向前則與織物形成楔形，當(dāng)織物向前移動(dòng)時(shí)，樹脂被擠入其中。刮刀角度向后則會(huì)減少樹脂的涂敷量。第一百一十五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期輥式涂頭又分為凹形輥涂頭和逆行輥涂頭。

凹形輥涂頭表面有無數(shù)凹槽，在轉(zhuǎn)動(dòng)中將凹槽中攜帶得涂層漿施于織物表面，其后經(jīng)一刮刀將漿刮平。第一百一十六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

逆行輥涂頭在涂布時(shí)，織物行進(jìn)方向與施膠輥轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，通過兩者的揩擦作用，將膠施于織物表面。第一百一十七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期可以調(diào)節(jié)的軋輥（向上或向下）可以調(diào)節(jié)的軋輥（向上或向下）背面給液輥涂層有刮刀的背面給液輥涂層第一百一十八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期圓網(wǎng)式涂頭和圓網(wǎng)印花機(jī)構(gòu)造基本一致，其后裝一小刮刀將漿抹平。滲膠少，張力小，適宜結(jié)構(gòu)疏松織物（如無紡布等）的涂層。第一百一十九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期STS垂直向下型式圓網(wǎng)織物涂層涂頭第一百二十頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.7.1概述

先將一層涂層劑在離型紙或不銹鋼帶載體上，形成均勻、連續(xù)的薄膜，然后于薄膜上涂上粘結(jié)劑，經(jīng)疊合輥與織物疊合，經(jīng)烘干、固化，最后將載體剝離，涂層膜（包括粘結(jié)層）就轉(zhuǎn)移到織物上。轉(zhuǎn)移涂層產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于制鞋、服裝、箱包、家具面料等。5.7轉(zhuǎn)移涂層第一百二十一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.7.2轉(zhuǎn)移涂層工藝過程冷卻轉(zhuǎn)移紙發(fā)泡或塑化、固化冷卻刮涂表皮層涂粘結(jié)層或發(fā)泡層第一烘箱層壓刮涂皮層后整理成品冷卻織物剝離涂層織物轉(zhuǎn)移紙回用第一百二十二頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期涂層劑

常用的有PVC和PU兩種樹脂。構(gòu)成的涂層膜主要包括皮層和粘結(jié)層，有的產(chǎn)品還有表皮層和發(fā)泡層。5.7.3轉(zhuǎn)移涂層主要材料離型紙又稱轉(zhuǎn)移紙，根據(jù)所涂隔離劑的不同，主要有硅紙（涂硅橡膠）和聚丙烯紙。聚丙烯紙可以通過軋紋機(jī)制成花紋紙，由于軋紋輥可精確地模仿天然皮革的表面紋理和光澤，因此可以制成酷似天然皮革的人造革第一百二十三頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期鋼帶專用于PVC的轉(zhuǎn)移涂層。鋼帶使用壽命長，傳熱效率高，可縮短烘箱長度及節(jié)約冷卻水。但鋼帶上無法做出多種多樣的花紋，一般只能做光面革。

底布厚型、薄型、稀疏型、張力敏感型等各類織物，天然纖維、合成纖維的機(jī)織物、針織物以及它們的起毛織物，非織造布等，都可以作為轉(zhuǎn)移涂層的底布。第一百二十四頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.8.1凝固法涂層烘干DMF回收凝固（DMF、水）底布浸軋、刮涂磨毛（人造麂皮）水洗（4道）軋紋（軋紋革）印花（印花革）轉(zhuǎn)移涂層（濕法轉(zhuǎn)移革）配制涂層漿5.8凝固涂層第一百二十五頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

底布主要有非織造布（聚酯／聚酰胺纖維和海島纖維）和起毛布（純棉纖維和滌棉混紡纖維），少量用平紋布作單面涂層。要使仿皮革與天然皮革在彈性、柔軟性、懸垂性等方面相似，主要取決于底布。5.8.2底布第一百二十六頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

將粒料或粉料先在溶解器中溶解。通常還與溶液聚合PU料拼混使用，以改善性能。在混合器中，還要添加能溶于DMF的陰離子、非離子表面活性劑，以改善成形時(shí)的擴(kuò)散速率。根據(jù)需要還要添加纖維素粉末、無機(jī)鹽填料、著色劑、阻燃劑、抗紫外劑、抗氧劑、穩(wěn)定劑等，若是鞋料，還要加抗菌劑。5.8.3涂層漿料配制第一百二十七頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

底布進(jìn)入浸漬槽，槽中PU漿為固含量30％左右的DMF溶液。經(jīng)多次浸軋、浸濕、浸透的織物，通過刮刀，將多余的背面漿液刮去，有的設(shè)備配備軋輥以控制涂布量。然后織物向下進(jìn)入凝固槽。槽內(nèi)為(25～30)%的DMF水溶液，溫度約為35℃。5.8.4浸漬-凝固過程第一百二十八頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

當(dāng)涂有PU樹脂的織物進(jìn)入凝固浴后，PU溶液中的DMF就向水中擴(kuò)散，水則向PU涂層膜擴(kuò)散(雙向擴(kuò)散)。隨著雙向擴(kuò)散的進(jìn)行，PU由溶解狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镻U－DMF－水的凝膠狀態(tài)，而從溶液中分離出來，由原來的單相（溶液），變成了渾濁的雙相，即發(fā)生了相分離。

隨雙向擴(kuò)散的進(jìn)行，在PU凝膠（富相）中，產(chǎn)生聚氨酯沉淀。在此過程中由于固體聚氨酯的脫液收縮，使PU涂層膜中產(chǎn)生了指形和海綿形的多孔結(jié)構(gòu)。第一百二十九頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

離開凝固槽的織物，其涂層膜中還殘留少量的DMF溶劑，需要用水萃取干凈，否則在以后的烘干過程中，水分蒸發(fā)而DMF濃度上升，有可能引起已經(jīng)凝固的聚氨酯多孔膜重新溶解，出現(xiàn)粘連和成孔塌陷。第一百三十頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期

烘干后的PU涂層織物，經(jīng)磨毛機(jī)磨去結(jié)構(gòu)致密的表面層后，外觀出現(xiàn)類似于麂皮的絨毛，即得到人造麂皮。人造麂皮也可以經(jīng)印花、軋紋制成印花、軋紋的絨面產(chǎn)品。5.8.5濕法涂層產(chǎn)品

在半成品的表面上印花、軋紋，或再進(jìn)行轉(zhuǎn)移涂層制成光面產(chǎn)品。由于凝固涂層膜的多孔性，加上模擬皮革紋理的表面加工，更像天然皮革。第一百三十一頁，共143頁。2007-2008第二學(xué)期5.9防水透濕涂層整理原理：水滴和水蒸氣分子大小有巨大差異，前者直徑大于100μm

，后者的大小約0.0004μm

，兩者相差約25萬倍。織物涂層膜的孔徑大小介于兩者之間，則涂