雙組分產品由預聚物和交聯劑組成。預聚物是由異氰酸酯與低聚物多元醇反應生成,端基為羥基的低分子量化合物,其中硬段較少,可溶解於極性較弱的乙酸乙酯及其與丁酮和甲苯的混合物中;交聯劑
則是含有3個以上異氰酸酯基的化合物。在塗層整理時,預聚物與交聯劑反應,在織物表麵形成網狀薄膜,給予紡織品優良的性能。單組分產品則由端異氰酸酯基的預聚體經擴鏈而成,相對分子質量較高
,其中硬段較多,隻能溶解於高極性溶劑如二甲基甲酰胺(DMF)中,其通過氫鍵作用使分子鏈中的硬段溶劑化,打破分子鏈間的氫鍵結合,分子鏈得以充分展開,處於良好的溶解狀態。為降低成本,經常將二甲基甲酰胺與甲苯混合。


為達到防水透濕的效果,溶劑型塗層紡織整理劑一般采用濕法塗層工藝(又稱加水凝聚法)加工織物。這種溶劑型塗層紡織整理劑可以是由聚氧化丁烯二醇(PBA)、4,4-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)和13-丁二
醇製成聚氨酯樹脂的二甲基甲酰胺(DMF)溶液。其塗層工藝原理是,將聚氨酯的DMF溶液在織物上塗層,然後浸潰於水中,利用聚合物之間強有力的分子凝聚力和溶劑DMF與水的親和力,水不斷從樹脂溶液 中萃取出溶劑二甲基甲酰胺,同時水進人PU塗層膜中使聚氨酯逐漸從溶解狀態轉變為凝膠狀態,最後產生聚氨酯固體沉澱而成膜。在形成皮膜的過程中,由於凝固相脫液收縮,在塗層膜中形成大量相互 貫通的指狀或蜂窩狀多孔結構,經幹燥即得到微孔薄膜。微孔直徑在0.5-2pm之間,表麵孔徑在0.5pm左右,透濕性可達到約4000g/(m2•24h),耐靜水壓約19.6kPa(200cm)。由於形成的孔是相互貫通的,而 且孔徑低於水滴的最小直徑而又遠大於水蒸氣中水分子結合體的尺寸,因此這種膜防水透濕,而且耐水壓性能好。需要說明的是,在幹燥之前,要盡量減少DMF在聚氨酯塗層中的殘留量。否則,過多的 DMF在幹燥過程中濃縮,溶解掉一部分已形成微孔的聚氨酯,使微孔倒塌,導致塗層表麵凹凸不平。因此DMF的殘留量應不高於3%,幹燥溫度控製在120°C以下。該工藝的加工成本低於Gore-Tex技術的50% 左右。

201607081604

目前濕法塗層工藝已被世界知名的運動服生產廠家,與此方法類似的塗層技術還有鹽凝聚法,就是將聚氨酯乳液塗布於紡織品上,加鹽使其破乳沉積,也可形成微多孔膜。除濕法塗層之外,其他製造微
孔薄膜的加工方法,如雙溶劑法和可溶性物質抽取法等也有所應用。這些適應於溶劑型聚氨酯塗層劑的應用方法均較為複雜,而且形成微孔後表麵積增大,易吸塵和吸附洗滌劑,造成微孔堵塞使透濕性
下降或外觀不良等問題。

鑒於上述缺點,國外一些公司已研製出帶有親水性基團的溶劑型聚氨酯塗層劑產品,其通過分子鏈上的親水基團進行傳濕,從而達到防水透濕的效果。這種新型塗層紡織整理劑還可以幹法塗層製造塗層
紡織品,加工簡單易行。其工藝機理是將含聚氨酯的有機溶液(如甲苯一丁酮)加人水中製備w/o乳液,然後在織物上塗層,在不同溫度下蒸發,水在塗層中的比例不斷提高,當達到一個臨界值時,聚氨酯
以多孔形式析出,並形成含有大量微孔的薄膜,所加工的產品具有優良的防水性和透氣性。此工藝的主要缺點是,加工過程中有溶劑揮發,造成較為嚴重的環境汙染。

(—)水係塗層紡織整理劑
水係聚氨酯塗層紡織整理劑最初采用轉相乳化法製造,產品中含有的乳化劑對粘著性、強韌性和耐水性產生不良的影響,難以加工高質量的塗層織物。為解決這個問題,20世紀80年代中後期以來,自乳
化型水係塗層劑逐漸增多,由於內乳化劑的引入使其分子中含有若幹親水基團,不必借助外加乳化劑的作用,能夠自行乳化於水中,在一定程度上改善了塗層紡織品的性能和塗層紡織整理劑的穩定性。
水係聚氨酯塗層劑通常應用於幹法塗層,為提高塗層產品的耐水性、柔軟性和耐久性,通常應進行前後防水整理。