一种感温变色降温拒热面料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及功能性面料领域，公开了一种感温变色降温拒热面料及其制备方法。该制备方法，包括以下步骤：将降温拒热浆料涂布到碳素纤维基布表面，经烘干后在碳素纤维基布表面形成降温拒热涂层；采用感温变色印花浆料，在降温拒热涂层表面进行印花，而后进行焙烘，获得感温变色降温拒热面料；所述感温变色印花浆料包括以下成分：可逆感温变色微胶囊，水性超支化聚氨酯，固化剂，溶剂。本发明专利技术通过在碳素纤维基布表面涂布降温拒热浆料，并用感温变色印花浆料进行印花，能够使获得的布料兼具感温变色和降温拒热、抗紫外线功能，且可逆感温变色微胶囊在面料中具有较高的粘合牢度。胶囊在面料中具有较高的粘合牢度。

【技术实现步骤摘要】
一种感温变色降温拒热面料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及功能性面料领域，尤其涉及一种感温变色降温拒热面料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，对纺织品的功能化和智能化表现出了更高的需求。其中，对温度具有响应性的感温变色面料，可使面料颜色丰富多彩，将功能、时尚等融为一体，深受市场青睐。目前，各种颜色和变色温度的感温变色微胶囊已有广泛研究，但感温产色纺织品大多只起到感温变色作用，功能单一，而对于户外强光照射下，特别是夏天高温酷热天气，能同时实现感温变色和拒热降温高抗紫外功能的面料将起到一举多得的作用。
[0003]例如，专利CN201710733599.3公开了一种温变印花面料的制备方法，包括以下步骤：对面料坯布依次进行温变色涂料涂抹、柔软复定型、烘干；在温变色涂料涂抹的过程中，所使用的印花色浆包括可逆感温微胶囊，可逆感温微胶囊平均直径在2微米
‑
7微米之间，可逆感温微胶囊外壁为厚度在0.2微米
‑
0.5微米之间的透明环氧树脂。该专利能实现较好的感温变色效果，但无法实现拒热降温高抗紫外功能。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中缺少能够同时实现感温变色和拒热降温高抗紫外功能的面料的技术问题，本专利技术提供了一种感温变色降温拒热面料及其制备方法。本专利技术通过在碳素纤维基布表面涂布降温拒热浆料，并用感温变色印花浆料进行印花，能够使获得的布料兼具感温变色和降温拒热、抗紫外线功能，且可逆感温变色微胶囊在面料中具有较高的粘合牢度。
[0005]本专利技术的具体技术方案为：第一方面，本专利技术提供了一种感温变色降温拒热面料的制备方法，包括以下步骤：(1)将降温拒热浆料涂布到碳素纤维基布表面，经烘干后在碳素纤维基布表面形成降温拒热涂层；(2)采用感温变色印花浆料，在降温拒热涂层表面进行印花，而后进行焙烘，获得感温变色降温拒热面料；所述感温变色印花浆料包括以下成分：可逆感温变色微胶囊，水性超支化聚氨酯，固化剂，溶剂。
[0006]本专利技术采用可逆感温变色微胶囊和粘合剂(水性超支化聚氨酯)复配的印花浆料，通过印花的方式在面料上形成图案，当温度变化时，图案会显现出不同的颜色，增加了时尚感。同时，本专利技术采用碳素纤维基布，并在其表面设置降温拒热涂层，对紫外线和可见光具有较强的反射性和吸收性能，因而能使面料具有较好的遮光抗紫外线效果，通过阻挡可见光和紫外线的穿透，还能实现较好的降温拒热效果。因此，本专利技术的面料兼具感温变色和降温拒热高抗紫外功能，可广泛用于帐篷、伞、车罩等户外产品中。
[0007]此外，本专利技术采用水性超支化聚氨酯作为印花浆料中的粘合剂，其具有较多的活
性官能团，以及较高的支化度，能够提高可逆感温变色微胶囊在降温拒热涂层表面的粘合牢度。
[0008]作为优选，步骤(2)中，所述感温变色印花浆料包括以下重量份的成分：可逆感温变色微胶囊10～15份，水性超支化聚氨酯8～20份，固化剂1～1.5份，溶剂30～60份。
[0009]进一步地，步骤(2)中，所述感温变色印花浆料还包括以下重量份的成分：增稠剂0.2～1.2份。
[0010]作为优选，步骤(2)中，所述焙烘的具体过程如下：先在80～90℃下预烘4～8min，再在150～160℃下焙烘2～3min。
[0011]作为优选，步骤(1)中，所述降温拒热浆料包括改性膨胀石墨；所述改性膨胀石墨的制备方法包括以下步骤：(A)对可膨胀石墨进行焙烧膨化，获得疏松多孔的膨胀石墨；(B)分别在纳米二氧化钛和疏松多孔的膨胀石墨上接枝烯基硅烷偶联剂，获得烯基化纳米二氧化钛和烯基化膨胀石墨；步骤(B)中，纳米二氧化钛和膨胀石墨上存在羟基，能够与烯基硅烷偶联剂反应，从而在纳米二氧化钛的表面，以及膨胀石墨的表面和孔内接枝上烯基。
[0012](C)将羧酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯、多烯基交联剂、引发剂和水混合后，向其中加入烯基化纳米二氧化钛，混匀，获得改性液；(D)将烯基化膨胀石墨分散到改性液中，充分浸渍后，过滤分离出沉淀物，将沉淀物在70～80℃下加热聚合2～3h，获得改性膨胀石墨；步骤(D)中，在浸渍过程中，改性液被吸附到烯基化膨胀石墨的孔道内，过滤分离出沉淀物后，孔道内吸附的改性液被保留下来，加热时，在引发剂的作用下，烯基化膨胀石墨孔内的烯基、烯基化纳米二氧化钛表面的烯基、羧酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯、多烯基交联剂发生聚合反应，从而在膨胀石墨的孔内形成负载有纳米二氧化钛的超亲水性水凝胶。
[0013]在通过以上步骤制得的改性膨胀石墨中，膨胀石墨能够反射和吸收可见光和紫外光，孔内的二氧化钛能够吸收紫外光，从而赋予降温拒热涂层较好的遮光效果；同时，通过阻挡紫外光和可见光穿透，并利用膨胀石墨的疏松多孔结构，能够使降温拒热涂层具有较好的降温拒热效果。
[0014]由于步骤(D)中先过滤分离出沉淀物再加热聚合，因此，二氧化钛存在于膨胀石墨的孔道内，在膨胀石墨表面分布很少。通过这种方式，一方面，能够避免其与涂层中的聚合物基体直接接触，因而能减少聚合物基体的光催化降解，从而避免面料长期使用后，因膨胀石墨和二氧化钛大量脱落而造成抗紫外性能大幅下降；另一方面，还能避免二氧化钛与感温变色印花中的粘合剂接触，造成粘合剂光催化降解，进而导致可逆感温变色微胶囊脱落。
[0015]在长期户外使用的过程中，粉尘、污渍等易黏附和聚集在膨胀石墨的表面和孔内，造成孔道填充和堵塞，通过普通的雨淋或用水冲洗难以有效去除这些填充和堵塞孔道的物质，会导致长期使用后改性膨胀石墨的抗紫外线和降温拒热效果下降。为此，本专利技术在膨胀石墨的表面和孔内结合了超亲水性水凝胶，能够发挥以下作用：在与水接触(用于挡雨或用水冲洗)时，膨胀石墨孔内的水凝胶能利用其吸水溶胀的特点，在吸水后体积大幅度膨胀，促使填充和堵塞孔道的物质从孔内排出，同时，由于聚羧酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯水凝胶具有超亲水性，能被水完全浸润，因而能够促使其表面的粉尘等物质被水带离。通过这种方
式，能够有效去除填充和堵塞膨胀石墨孔道的物质，使面料长期使用后，其中的降温拒热涂层仍能保持较好的抗紫外线和降温拒热性能。此外，孔内的水凝胶能够提高膨胀石墨孔道的储水能力，其中结合的水在温度较高时能够蒸发带走部分热量，从而提高降温拒热涂层的降温拒热效果。
[0016]进一步地，步骤(A)中，所述焙烧膨化的温度为900～1100℃，时间为20～30s。
[0017]进一步地，步骤(C)中，所述羧酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯和水的质量比为1:6～8。
[0018]当改性液中羧酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯的含量过小时，会造成形成的超亲水性水凝胶不足，难以有效清除填充和堵塞膨胀石墨孔道的物质，导致其提高涂层长期降温拒热抗紫外性能的效果不佳；而当改性液中羧酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯的含量过大时，会造成膨胀石墨孔内被超亲水性水凝胶填充的空间过多，进而对二氧化钛以及膨胀石墨的降温拒热抗紫外效果产生不利影响。
[0019]进一步地，步骤(C)中，所述羧酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯和烯基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种感温变色降温拒热面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将降温拒热浆料涂布到碳素纤维基布表面，经烘干后在碳素纤维基布表面形成降温拒热涂层；（2）采用感温变色印花浆料，在降温拒热涂层表面进行印花，而后进行焙烘，获得感温变色降温拒热面料；所述感温变色印花浆料包括以下成分：可逆感温变色微胶囊，水性超支化聚氨酯，固化剂，溶剂。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述感温变色印花浆料包括以下重量份的成分：可逆感温变色微胶囊10~15份，水性超支化聚氨酯8~20份，固化剂1~1.5份，溶剂30~60份。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述感温变色印花浆料还包括以下重量份的成分：增稠剂0.2~1.2份。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述焙烘的具体过程如下：先在80~90℃下预烘4~8min，再在150~160℃下焙烘2~3min。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述降温拒热浆料包括改性膨胀石墨；所述改性膨胀石墨的制备方法包括以下步骤：（A）对可膨胀石墨进行焙烧膨化，获得疏松多孔的膨...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华桥，许涛，张勇，丁晓东，方琼，
申请(专利权)人：浙江圣山科纺有限公司，
类型：发明
国别省市：