[发明专利]有机/无机纳米功能粒子改性有机硅织物涂层剂制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种改性有机硅织物涂层剂及其制备方法，具体涉及一种有机/无机纳米功能粒子改性有机硅织物涂层剂制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展及生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高。纺织品已经从遮体御寒的基本功能延伸到美观、舒适、保护、时尚等功能，各种智能化、功能化纺织品得到广泛关注与发展。

最近几年，功能性纺织品发展异常迅猛，主要表现在气候适应功能（如温度保持、防水透湿及防风拒水等），防护功能（阻燃、抗静电、隔热、辐射防护等），卫生保健与医疗功能（如抗菌、防污、保健与皮肤护理等）和运动休闲功能（如柔软、弹性、吸湿散热等），而其中织物涂层整理是纺织后整理中新发展起来的加工技术，主要是在织物表面均匀地涂上一层能形成薄膜的高分子化合物，由于能赋予织物各种功能，又能赋予织物独特的风格手感和外观，从而大大提高织物的附加值，其整理效果远超传统印染整理。涂层整理的具体优点有：

①相对印染后整理浸轧工艺，涂层整理只在表面进行，可节约材料;

②不用水洗，节约能源与用水，基本无污水排放，环保;

③基布要求低，低档和价廉织物经涂层加工，可制得高档产品，利润高;

④涂层织物品种繁多，可满足日益变化的市场需要。

因此，织物涂层整理是国际上纺织工业的发展方向，相应的涂层剂产品也层出不穷，产量比例逐年快速增加。我国是纺织出口大国，自从上世纪90年代大量引入涂层设备开始，涂层整理发展非常迅速，据统计，目前我国涂层纺织产品已占纺织总产量的40%以上，涂层使用的涂层剂以重量计已达到纺织印染助剂总量的50%左右，年产值200亿元人民币以上，且每年仍以10-15%的速度递增。

织物涂层整理经过多年的发展，已非常清晰地形成2大发展趋势：

风格型涂层，被人体感观直接评价的性能特征，如手感、触感、色彩等；

功能型涂层，防水性、透湿性、阻燃性、抗紫外线等功能。

而目前使用的织物涂层剂主要分为聚丙烯酸酯、聚氨酯和有机硅等几大类，聚丙烯酸酯和聚氨酯类织物涂层剂虽然用途广泛，但也存在透湿透气性差、表面光洁度差、手感难以调节适度等缺点，难以满足高档织物涂层整理的发展需求；有机硅类织物涂层剂虽然表面能低、耐高温，经其处理后的织物爽滑、柔软、透湿透气性佳，但与织物的粘着力低，耐水洗性差。开发新型高效、绿色环保、操作工艺简单和物美价廉的高档织物用有机硅织物涂层剂仍然是当前研究的热点。

发明内容

本发明所要解决的问题在于克服现有技术的缺陷，采用纳米中空二氧化硅微球和聚合物中空微球对有机硅涂层剂进行包覆改性，进而制备出综合性能优异的高档织物用有机/无机纳米功能粒子改性有机硅织物涂层剂。

本发明提出的一种有机/无机纳米功能粒子改性有机硅织物涂层剂的制备方法，包括如下步骤：

(1) 向反应釜中依次加入100~300重量份的环硅氧烷、80~200重量份的反应性单体和0.3~3重量份的催化剂，氮气保护下将温度升至140~160^oC，恒温反应2-8 h后，降压蒸馏脱除水后，即得一种透明油状的高反应性硅油；

(2) 在装有搅拌器、温度计、冷凝管的反应釜中依次加入100~300重量份的环硅氧烷、0.1~20重量份的三官能团硅烷、0.1~1重量份的单官能团硅烷和0.3~3重量份的催化剂，氮气保护下将温度升至150~190^oC，恒温反应2-8 h后，降压蒸馏脱除水后，即得一种透明油状的触变特性超高分子量硅油，其分子量为50~400万；

(3) 装有搅拌器、温度计、冷凝管的反应釜中依次加入100~300重量份的环硅氧烷、100~300重量份的含氢硅油和10~50重量份的固体催化剂，氮气保护下将温度升至30~60^oC，恒温反应2-8 h后，滤掉阳离子交换树脂，常压蒸去溶剂，再升温至190~220^oC，降压蒸馏脱除水后，冷却至室温，加入活性炭并搅拌均匀，然后过滤，即得一种专用交联剂；