改性氯丁胶乳用于涂层技术的探讨

1、改性氯丁胶乳用于涂层技术的探讨胡伯康张旭东总后军需装备研究所提要本文介绍了氯丁胶乳经改性后用于涂层的方法与性能，试验证明了改性氯丁胶乳涂层胶 （简称RC-3涂层胶）具有优异的耐寒性和透气透湿性，适用于做防风防寒或防羽绒面料的涂层。一、前言羽绒服和羽绒被已在国内外流行，是一种高档保暖被服。由于羽绒很细，又有刚性和润滑性，很容易从织 物孔隙中钻岀来。为阻止羽绒钻岀，往往采用高密织物，但生产高密织物对纤维原料、织机及生产技术的 要求很高，而且生产效率低，原料消耗高，染色困难等，因此高密布的成木高、利润低。目前，国内外已广泛采用涂层技术做防寒服、防羽绒制品面料。涂层技术用于防羽绒钻出，必须满足三点要求

2、：（1）涂层胶膜即要填塞织物孔隙，又能让蒸汽 （汗）透出来；（2）涂层织物必须柔软，而且不随温度的 变化而有明显变化，即在冬季室外 （低温）仍保持柔软；（3）涂层有较好的耐磨、耐洗性。现在流行的涂层布 多数不能同时满足这些要求。我们把上述三点要求作为研制涂层胶和涂层布应遵循的原则，并取得了成功。二、涂层胶的研制国内外涂层胶的品种很多，目前常用的有聚丙烯酸酯类、聚氨酯类、橡胶类、聚烯烃类，但几乎没有一种 能同时满足上述三点要求，最难的是低温下保持柔软。据查，美国军用冬季装备中有氯丁橡胶、聚氨酯涂 层布1。我们根据国内资源，曾用氯丁橡胶进行试验，涂层布在-15 'C左右手感比较柔软，温度更

3、低就见硬了。氯丁胶作为溶剂型涂层胶使用很不方便、不安全、有毒性，因此我们决定探索新的涂层胶。最后研制成功了改性氯丁胶乳涂层胶（简称为RC-3涂层胶），并申请了国家专利2，已由北京市飞龙阻燃材料总公司组织工业化生产。1氯丁胶乳改性氯丁橡胶的分子量大致在 20000-950000 之间。氯丁二烯在聚合时生成反式-1,4、顺式-1,4、1,2和3,4 等四种结构的聚合体，其中反式-1,4结构决定氯丁胶的结晶度，所占比例为7-12% ，比例越大，结晶度越高3。若在聚合时在氯丁二烯单体中加入适量的苯乙烯，可以抑制反式 -1,4结构的比例，同时由于苯 乙烯引进聚氯丁二烯分子链，便降低了分子的规整度，使结晶

4、度和结晶速度大大降低4。事实证明，这种聚合物的低温性能良好，而且粘接性和弹性均有提高。根据配制涂层胶的需要，先合成改性氯丁乳胶，再 配制成水乳型涂层胶。2增稠剂的选用上述胶乳粘度较低，必须使用增稠剂，下表为 -些试验的对比情况。増稠剂用量凶工艺性能存放半年St轻乙基纤维素0-5. 5成膜好，流动好粘彥下降聚丙晞酸钠4-4. &稳定技甲基蚌维素5-5. 5成膜奸.盍动好粘度下降海藻酸軸5-5, 5成膜好，流动好聚丙烯酸钠增稠剂的增稠效果虽佳，但因流动性差而不适合用于涂层胶。两种纤维素衍生物作增稠剂往往 因为其中含有未醚化物（不溶性纤维），生产时在刀口处越积越多影响开车。因此，选用了海藻酸

5、钠。3交联剂的使用交联剂的加入可提高涂层织物的耐洗牢度。涂层耐洗性的测试方法是；涂层布放入2克/升的洗衣粉水溶液中，浴比为1:30，在家用洗衣机中按标准强度洗5分钟，甩干，再用冷水洗 2遍，甩干、晾或烘干，算洗1次。洗后测涂层织物的透气量。下表是四次重复试验的平均数。显然，用量以8%为好。交联剂用SW246810透气重（華升/厘米2 秒）洗前S.843.614.404.184.00机洗歆4.444.404.724. 344.62机協次5.545.025.2S4.495.024其它助剂防老剂、促进剂、稳定剂、硫化剂等的使用，基本参照氯丁胶乳使用的助剂和用量，并根据涂层胶的机械 性能和加工土艺性能

6、作了调整。5粘度涂层胶粘度显著影响涂层布的透气量，及涂层生产的工艺性能。据研究5,涂层胶粘度越大，涂层越薄,易成连续膜，则透气量小。多次试验得到以下平均数。粘度以旋转粘度计测定。涂层胶粘度（厘泊）80001200015000透气量（竜升/米2 秒）4,212.130.61根据以上试验，最后制成的RC-3涂层胶是一种乳白色水乳胶，粘度在15000厘泊左右，含固量为 27%，pH值为9。三、涂层布的研锚前言中所说三点要求，要在涂层布上体现，涂层布的加工工艺也会影响这三方面的性能。1涂层前浸渍催化剂为了加速涂层胶在织物上成膜、交联成型，需要借助催化剂的作用。 由于催化剂接触涂层胶会很快起反应,而不能

7、直接加入涂层胶。为了克服这一矛盾，只好在基布染色后的最后一格平洗槽中加入适量的催化剂。烘干后布上带有催化剂，涂层时催化剂即在布上促使涂层胶迅速成膜、交联。下表是说明催化剂作用的证据。基布为45X 45涤棉平布（密度133X 72），以下同。比较项自基布吃催02%星傥/米©8-1012-13透气壘（竜升/厘米厂秒）0,63-1-02S. 34-4.402涂层前防水布在涂层前，先做轻度防水处理，可以降低上胶量，阻止胶料渗透到织物的另一面，手感柔软，低温性能 好，但耐洗性稍差。未防水涂前防水透气量（毫升/厘胳秒）初始1*430. 20洗三谀1.930. 72-30958陡度（厘米）7.36

8、.9但是，涂层布若要求有防雨性能，最好在涂层后再做一次防水处理。3涂层后的水洗涂层后烘干、焙烘即可得到成品。如果能在焙烘后进行一次平洗，对提高产品质量是有好处的。洗涤时能 将未反应物和可溶性低分子物洗掉，使布的手感柔软，性能稳定，请见下表的对比数据。工艺涂层后水洗不洗透汽量（竜升/ 厘米 秒）初始0.860. 5T机洗三次1.021.03机洗漱1.121. 27防羽缄（拍打 法）初始无羽城钻出无羽絨钻出机洗三次无和缄钻出无羽绒钻出诱滉墨（克小时米'）36953412底温硬挺度M 米）-20氐56*0-ioX?5.05. 5-3江6,06,6根据上述工艺研制的结果，分别在熊岳印染厂、武汉

9、印染厂等单位进行了扩大试验，最近又在三五三二工 厂进行了 120万米布的试生产，均证明效果良好。四、结论（1）RC-3涂层胶在织物上形成微孔膜，既能透气、又有效地阻止了羽绒的钻出，而且在经受6次洗衣机强洗后，透气量仍能稳定在 1-2毫升/厘米2 秒，表明它具有高密织物（透气量在1-3毫升/厘米2 秒）相似 的防羽、防风、透气性能。（2）RC-3涂层胶的涂层布其透湿量高达3500克/米2 24小时，能满足人们穿用过程中排汗、透气的要求。这是目前市上流行的涂层胶所难以达到的。RC-3涂层胶的涂层布在-30 'C下仍保持柔软的手感，从-10 'C至-30 'C的低温硬挺度变化仅在1厘米左右，这也是目前各种涂层胶所难以达到的。因此，改性氯丁胶乳制成的RC-3涂层胶用于羽绒制品以及其它防寒服面料是合适的。参考文献1 美国"军用规范 MIL-C1969C（SA）"、"MIL-C-20696D"、&quo