一种温致变色防水面料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及防水变色面料技术领域，具体为一种温致变色防水面料及其制备方法，包括以下制备工艺：将发色剂、显色剂和溶剂，升温混合，和正硅酸四乙酯，于乙醇中混合，缓慢加入至阴离子表面活性剂水溶液中，得到微胶囊；将微胶囊、聚氨酯型防水剂分散在水中，得到整理剂；将织物整理，烘焙，得到温致变色防水面料。本发明专利技术通过温致变色材料与防水剂的制备与混合，作为整理剂对织物进行处理，得到温致变色防水织物；其在常温环境下有色，当温度满足变色条件时，迅速由有色转变为无色，当温度下降，迅速冷却又可转变为有色，可循环使用，可有效对可能造成人体损伤的温度进行警示，做到提前预警，防止危害。防止危害。

【技术实现步骤摘要】
一种温致变色防水面料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及防水变色纺织品
，具体为一种温致变色防水面料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展和人们物质生活的日益提高，单一功能或只具备遮体御寒基础功能的织物已无法满足人类的要求，防水、阻燃、抗菌等类型织物已得到快速发展，一些具有预警功能的织物正在被开发。温致变色织物具有预警温度过高的功能，为满足人类对于织物多功能的需求，顺应织物发展趋势。因此，我们提出一种温致变色防水面料。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种温致变色防水面料，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种温致变色防水面料的制备方法，包括以下制备工艺：
[0005]步骤一、将发色剂、显色剂和溶剂，升温至60～90℃，搅拌混合均匀，得到温致变色材料；将温致变色材料和正硅酸四乙酯，于乙醇中混合，得到混合溶液；
[0006]步骤二、取阴离子表面活性剂水溶液，升温至80～95℃，缓慢加入混合溶液，加完后离心，洗涤，得到微胶囊；
[0007]步骤三、取异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇、羟基硅油升温反应；加入二羟甲基丁酸、缩水甘油和催化剂，反应后，在高速剪切下，加入去离子水、乳化剂混合乳化，得到防水剂；
[0008]步骤四、将微胶囊、防水剂分散在水中，得到整理剂；利用整理剂将织物整理，烘焙，形成膜层，制得温致变色防水面料。
[0009]进一步的，所述步骤一中，搅拌速度为100～700rpm，搅拌至体系由无色变蓝色，再变无色；
[0010]温致变色材料包括以下质量百分比组分：1％～5％发色剂、5％～10％显色剂和88％～95％溶剂；
[0011]发色剂包括但不限于结晶紫内酯、孔雀绿内脂、甲酚红、富士黑、热敏红、热敏绿；
[0012]显色剂包括但不限于双酚A、没食子酸酯、对羟基苯甲酸甲酯、硬脂酸、硼酸；
[0013]溶剂包括但不限于二十二醇、十六醇、十八醇。
[0014]进一步的，所述步骤二中，阴离子表面活性剂包括但不限于十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵；
[0015]混合溶液中温致变色材料和正硅酸四乙酯的质量比为(5～10):(1～5)；温致变色材料、乙醇的比例为1g:1mL；
[0016]阴离子表面活性剂水溶液的质量浓度为1.5％～3.0％；
[0017]混合溶液以1～5滴/s的速度加入至阴离子表面活性剂水溶液中，并以500～2000rpm的速度进行磁力搅拌；
[0018]离心工艺为：以8000～12000rpm的速度，离心处理1～4h；
[0019]洗涤工艺：采用乙醇、丙酮和水依次进行洗涤。
[0020]进一步的，所述步骤三中，防水剂包括以下摩尔组分：2～3份异佛尔酮二异氰酸酯、0.3～0.6份聚丙二醇、0.3～0.6份羟基硅油、0.5～1.5份二羟甲基丁酸、0.15～0.50份缩水甘油、0.23～0.43份乳化剂、0.004～0.024份催化剂二月桂酸二丁基锡；
[0021]聚丙二醇为PPG800，来源于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；
[0022]羟基硅油为羟基硅油400，来源于上海科拉曼试剂有限公司；
[0023]乳化剂为DNS
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18；防水剂的固含量为20％。
[0024]进一步的，所述步骤三具体包括以下工艺：
[0025]在氮气氛围中，将异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇、羟基硅油，升温至85～95℃，反应2～3h；将体系温度降至60～85℃，加入二羟甲基丁酸，反应2～3h；加入缩水甘油和催化剂二月桂酸二丁基锡，继续反应50～120min；降温至35～45℃，加入三乙胺中和1min，在高速剪切下，加入去离子水、乳化剂混合乳化30min，得到防水剂。
[0026]进一步的，所述步骤四中，整理剂包括50～100g/L微胶囊、20～80g/L防水剂；
[0027]整理工艺为：二浸二轧，浸渍时间18～23min，轧余率70％～80％；
[0028]烘焙工艺为：80～90℃预烘3～5min，110～150℃烘焙2～4min。
[0029]织物选择平纹全涤纶面料，克重为78g/m2，来源于苏州轩纳纺织有限公司。
[0030]在上述技术方案中，微胶囊以温致变色材料三组分作为芯材；溶剂作为相变材料，决定温致变色材料变色的温度；发色剂是温致变色材料的电子给予体，显色剂接受发色剂提供的电子，从而使得在相变温度以下温致变色材料体系产生颜色变化。其中双酚S衍生物中的
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OH和S＝O中的氧均与发色剂中的螺环内酯存在氢键作用，相较于其他显色剂成分，会使得温致变色材料具有更为稳定的显色状态和灵敏性。二氧化硅作为微胶囊的壳材，将温致变色材料包覆，一方面能够将温致变色材料外界酸碱等不良物质隔离，提高其稳定性；另一方面，能够避免溶剂在高温下的液化、泄露，更便于将温致变色材料固定在面料织物上，实现温致变色防水面料的制备；同时壳材二氧化硅的使用，促进了热量在所制膜层上的传递，缓解引起低导热性造成温致变色材料变色的滞后；且其为透明无色，避免对芯材的颜色造成遮蔽，影响温致变色材料的显色能力。控制发色剂、显色剂、溶剂及其温致变色材料与正硅酸四乙酯间的比例，使得微胶囊具有较好的变色灵敏度。当显色剂含量较低时，所制温致变色材料的显色能力低，温致变色材料变化的颜色偏浅；当相变材料含量较低时，温致变色材料的变色性能差，变色时间更长。随着微胶囊核壳比的增加，芯材质量不断在增大，壳材厚度不断增加，变色温度变化范围会逐渐增大。另外，微胶囊为颗粒状，在一定程度上提高了所制膜层的表面粗糙度，从而能够增强膜层的疏水性，提高温致变色防水面料的防水性能。
[0031]以异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇、羟基硅油、二羟甲基丁酸、缩水甘油等微原料制备聚氨酯型防水剂，在整理工艺后，防水剂负载于织物表面并渗透至织物内部，体系中存在的环氧基团(缩水甘油)结构，在成膜过程中大量开环，增加了体系交联点，提高了体系中的分子间作用力，形成立体网状结构，将微胶囊限位，并提高了膜层的力学性能。防水剂形
成一层致密的网状膜，使得膜层更不易被水分渗入，使得温致变色防水面料的防水性能得到提高。
[0032]进一步的，所述步骤二中得到的微胶囊经过表面改性，具体工艺为：
[0033]取紫外线吸收剂1130、氟硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂混合，反应4.0～4.5h，加入至微胶囊的水分散液中，高速搅拌30～60min；
[0034]于27～32℃温度条件下，过滤，并分散至硝酸银水溶液中，持续搅拌反应5～7min；离心，洗涤，得到改性微胶囊。
[0035]进一步的，微胶囊、紫外线吸收剂1130、氟硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂的质量比为100:(1.5～2.0):(2.0～2.5):(3.0～3.5)；微胶囊的水分散液的浓度为5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温致变色防水面料的制备方法，其特征在于：包括以下制备工艺：步骤一、将发色剂、显色剂和溶剂，升温至60～90℃，搅拌混合均匀，得到温致变色材料；将温致变色材料和正硅酸四乙酯，于乙醇中混合，得到混合溶液；步骤二、取阴离子表面活性剂水溶液，升温至80～95℃，缓慢加入混合溶液，加完后离心，洗涤，得到微胶囊；步骤三、取异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇、羟基硅油升温反应；加入二羟甲基丁酸、缩水甘油和催化剂，反应后，在高速剪切下，加入去离子水、乳化剂混合乳化，得到防水剂；步骤四、将微胶囊、防水剂分散在水中，得到整理剂；利用整理剂将织物整理，烘焙，形成膜层，制得温致变色防水面料。2.根据权利要求1所述的一种温致变色防水面料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，温致变色材料包括以下质量百分比组分：1％～5％发色剂、5％～10％显色剂和88％～95％溶剂；温致变色材料和正硅酸四乙酯的质量比为(5～10):(1～5)。3.根据权利要求1所述的一种温致变色防水面料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，防水剂包括以下摩尔组分：2～3份异佛尔酮二异氰酸酯、0.3～0.6份聚丙二醇、0.3～0.6份羟基硅油、0.5～1.5份二羟甲基丁酸、0.15～0.50份缩水甘油、0.23～0.43份乳化剂、0.004～0.024份催化剂二月桂酸二丁基锡。4.根据权利要求1所述的一种温致变色防水面料的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，整理剂包括50～100g/L微胶囊、20～80g/L防水剂；整理工艺为：二浸二轧，浸渍时间18～23min，轧余率70％～80％；烘焙工艺为：80～90℃预烘3～5min；110～150℃烘焙2～4min。5.根据权利要求1所述的一种温致变色防水面料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中得到的微胶囊经过表面改性，具体工艺为：取紫外线吸收剂1130、氟硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂混合，反应4.0～4.5h，加入至微胶囊的水分散液中，高速搅拌30～60min，过滤；于27～32℃温度条件下，分散至硝酸银水溶液中，持续搅拌反应5～7min；离心，洗涤，得到改性微胶囊。6.根据权利要求5所述的一种温致变色防水面料的制备方法，其特征在于：所述微胶囊、紫外线吸收剂1130、氟硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂的质量比为100:(1.5～2.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭建，杨静静，孟建国，黄兵，
申请(专利权)人：江苏瑞洋安泰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：