[发明专利]一种原位在线水扩链聚氨酯相变调温功能织物及其制备方法

说明书

一种原位在线水扩链聚氨酯相变调温功能织物及其制备方法，本发明涉及功能织物技术领域。本发明通过水扩链反应，以二苯基甲烷二异氰酸酯为聚氨酯合成用的反应原料，与甲苯、二月桂酸二丁基锡、聚乙二醇形成预聚体，再扩链形成软链段，从而对织物改性使其具有相变调温功能，本发明提供的方法制备的相变调温功能织物的相变焓为20‑50J/g，相转变温度为0‑32℃。与传统技术相比，本发明提供的方法具有工艺简单、节能、环境友好等特点，并且扩大了相变材料在实际应用领域的范围。

技术领域

本发明涉及功能织物技术领域，特别是一种原位在线水扩链聚氨酯相变调温功能织物及其制备方法。

背景技术

相变调温功能织物指的是对外界环境温度具有智能响应能力的纺织品。目前，相变调温织物的制备方法主要有共混纺丝法、中空纤维灌装法、复合纺丝法和后整理法，但是这些方法存在工艺复杂，条件苛刻，潜热低，对织物强力、手感、透气透湿性等影响大等问题，限制了其应用和发展。基于此本发明提出应用水扩链原位制备具有相变调温功能的纺织品。

发明内容

为解决上述问题，本发明通过水扩链反应原位聚合获得具有相变调温功能的聚氨酯预聚体，采用该预聚体制备相变调温功能织物，该制备过程具体如下：

S1.制备具有相变调温功能的聚氨酯预聚体

先将二苯基甲烷二异氰酸酯溶于甲苯，在180r/min条件下搅拌，并升温加热至80℃，混合均匀后，滴加少量二月桂酸二丁基锡，混合后得到溶液A；将聚乙二醇溶于甲苯得到溶液B，用恒滴漏斗将溶液B在指定时间内滴加到溶液A，滴完后继续反应一段时间；反应结束，将产物在3000r/min下离心6min，滤除杂质，得预聚体，将预聚体避水保存待用；

S2.制备具有相变调温功能织物

将预聚体加入浸液槽，将待浸润织物经导布辊导入浸液槽，浸液后织物重量为原始重量的120-200％，浸液后经压辊导出送入扩链槽，在扩链槽反应一定时间后，经压辊导出，进入熟化机，定温熟化之后，成卷，得到相变调温功能织物。

所述步骤S1中，溶液A各原料之间的配比是：二苯基甲烷二异氰酸酯与甲苯的摩尔比为1:180-1:220，二月桂酸二丁基锡与二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1:100-1.2:100。

所述步骤S1中，溶液B由聚乙二醇和甲苯组成，聚乙二醇和甲苯摩尔比为1:100-1:300。

进一步的，所述步骤S1中，溶液A中二苯基甲烷二异氰酸酯与溶液B中聚乙二醇的摩尔比为2:0-2.2:1。溶液B的滴加时间为0.5h，溶液B滴加完毕继续反应时间为1.5-2h。

进一步的，所述步骤S1中，聚乙二醇的分子质量为1000-4000。

所述步骤S2中，待浸润织物为机织物，织物成分为棉、毛、丝、麻及其混纺织物。

所述步骤S2中，扩链接剂是由二甲基甲酰胺(DMF)、NaHCO₃或者乙醇中任一种与水组成的混合物，其中DMF或NaHCO₃或乙醇与水的质量混合比为10:90。本发明选择二甲基甲酰胺、NaHCO₃和乙醇等对反应的贡献在于调节反应进程，从而得到交联度和氢键化程度不同的材料。在10-40℃的范围均可产生扩链反应，但在20-25℃下生成的膜弹性最好。

因此，所述步骤S2中，扩链反应温度为10-40℃，优选20-25℃，反应时间为2-5min；熟化温度为40-70℃，熟化时间为5-10min。

本发明同时请求保护上述方法制备的相变调温功能织物。