[发明专利]一种防水面料

权利要求书

1.一种防水面料，其特征在于：由面料基材、在面料基材表面施加的防水层及在面料基材底面复合的功能薄膜；

所述的防水层由增稠剂与纳米SiO₂改性聚氨酯乳液组成，增稠剂占纳米SiO₂改性聚氨酯乳液质量比1-2％；

增稠剂加入到纳米SiO₂改性聚氨酯乳液中，调节粘度，形成防水整理浆，通过涂层设备施加到面料基材表面，再烘干、焙烘；

面料基材表面防水整理后，在面料基材底面涂覆粘合剂，再复合功能薄膜，再烘干、焙烘，即得所述的防水面料；

所述的纳米SiO₂改性聚氨酯乳液，以质量份计，由17-26份纳米SiO₂溶胶、72-96份水性聚氨酯预聚体乳液、12-18份乙烯基硅油、9-15份如式1所示的可聚合有机硅单体、9-15份乳化剂、0.6-1份引发剂、290-370份水经乳液聚合制成；

(H₃C)₃Si-O-CH₂CH₂NH-CH₂CH＝CH₂ 式1

制备方法包括如下步骤：以质量份计

1.纳米SiO₂溶胶的制备方法

将25份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-570)、3份十二烷基硫酸钠、4份烷基酚聚氧乙烯醚OP-10加入到300份水中，搅拌、分散，再于搅拌下加入9份氨水，持续搅拌反应4h，形成含C＝C键的纳米SiO₂溶胶；

2.水性聚氨酯预聚体乳液的制备：

以重量份数计，将真空脱水后的分子量2000的聚丙二醇600份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)220份、分子量1000的羟基硅油50份加入反应釜、在80℃的条件下搅拌反应2h，再加入二羟甲基丙酸(DMPA)25份、1,4-丁二醇(BDO)15份、0.8份二月桂酸二丁基锡、300份丙酮，在80℃的条件下搅拌反应1h；加入8份N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯、18份N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷，保温反应3h；然后降温到30℃，三乙胺20份，水2500份，高速搅拌乳化30min，减压脱除丙酮，即可得水性聚氨酯预聚体乳液；

3.纳米SiO₂改性聚氨酯乳液的制备

3.1首先将部分水，适量的乳化剂及引发剂先混合于装有搅拌器的搅拌器中，搅拌溶解；其次将乙烯基硅油、可聚合有机硅单体及纳米SiO₂溶胶同时加到上述搅拌器中，高速搅拌30min得到预乳化液；

3.2取1/2预乳化液于装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应器中，将剩余预乳化液装于恒压滴定管中；

3.3然后将水性聚氨酯预聚体乳液，剩余乳化剂、引发剂和适量水加入反应器中，缓慢升温至75℃后，保温反应30min；

3.4接着开始滴加剩余的预乳化液，2h滴加完毕之后继续在此温度保温反应1h，反应结束后降至室温，过滤出料，即可得纳米SiO₂改性聚氨酯乳液；

如式1所示的可聚合有机硅单体，由2-(三甲基硅氧基)乙醇胺与烯丙基氯反应制成，先在250mL三口瓶中，依次加入1mol 2-(三甲基硅氧基)乙醇胺、1.5mol三乙胺和100mL二氯甲烷，再将三口瓶放置于冰水浴中，在此温度下缓慢滴加1.2mol烯丙基氯，滴加完毕后将反应体系升温至室温，并在此温度下继续反应1.5小时，停止反应，过滤除去三乙胺氯酸盐后，减压蒸馏除去二氯甲烷和过量的三乙胺，并收集的馏分，得可聚合有机硅单体，N-2(三甲基硅氧基)乙基丙烯胺；其中，2-(三甲基硅氧基)乙醇胺的制备方法为：在带有机械搅拌、温度计的反应器中，投入乙醇胺，搅拌滴加六甲基二硅氮烷，于5～50℃反应0.5～2h，反应完毕，经减压抽滤得2-(三甲基硅氧基)乙醇胺；乙醇胺与六甲基二硅氮烷的摩尔比为2:1；

所述的N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯由二乙醇胺、氯丙烯、氢氧化钠反应制成，方法如下：按摩尔比氯丙烯:二乙醇胺:NaOH＝1.1:1:1，将二乙醇胺和氢氧化钠加入到带有搅拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，温度升至50℃时，向三口烧瓶中缓慢滴加氯丙烯，加料完毕后，保温反应1h，得到产物N,N－二(2－羟乙基)-2-氨基丙烯；

所述的N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷由二乙醇胺、NaOH、三甲基氯硅烷反应制得，制备方法如下：将二乙醇胺和0.4mol/L的NaOH水溶液加入到带有搅拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，然后向烧瓶中缓慢加入三甲基氯硅烷，加料完毕后，在70℃下反应80min，减压蒸馏，除去多余的水及未反应的二乙醇胺，得到N-二乙醇-三甲基硅(二羟基有机硅单体)；其中，所加入的二乙醇胺和三甲基氯硅烷的摩尔比为1.1:1，三甲基氯硅烷与NaOH摩尔比为1:1。