织物整理-涂层整理

2007-2008第二学期5.1概况定义

I.

在织物（或非制造布）表面均匀地涂敷一层或多层高分子成膜物，使其产生不同功能的一种表面加工技术。

II.

由两层或两层以上的材料组成，其中至少有一层是纺织品，而另一层是完全连续的聚合物涂层。层与层之间通过外加的粘合剂或材料自身的粘性紧密地粘合在一起。第一页，共143页。2007-2008第二学期涂层加工的主要目的涂层可以赋予织物外观和功能的变化，主要加工目的为：

改变织物外观：珠光效果、反光效果、双面双色效果、皮革外观效果、光泽效果等

改变织物风格：柔软丰满的手感、硬挺及高弹回复性等

增加织物功能：防水、防油、防酸、防碱、防辐射、防紫外和远红外辐射等第二页，共143页。2007-2008第二学期应用领域

服装：风雨衣、羽绒服、劳防服等

产业用布：篷盖布、土工布、遮阳布、送风管道、汽车用布等

装饰用布：贴墙材料、铺地材料、椅子及沙发面料、遮光窗帘等第三页，共143页。2007-2008第二学期常见涂层剂常用的涂层剂主要有：聚氯乙烯树脂（包括糊树脂和悬浮树脂）聚丙烯酸酯涂层剂（溶剂型、水分散型、超微乳液型等）聚氨酯涂层剂（溶剂型、水分散型）天然橡胶和合成橡胶涂层剂第四页，共143页。2007-2008第二学期涂层方法直接干法涂层凝固涂层（湿法涂层）转移涂层层压涂层（层叠、贴合）喷涂法真空镀膜法第五页，共143页。2007-2008第二学期5.2聚氯乙烯（PVC）涂层剂及其添加剂5.2.1PVC的合成第六页，共143页。2007-2008第二学期聚合方法：本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等。PVC树脂乳液聚合过程第七页，共143页。2007-2008第二学期5.2.2PVC树脂添加剂

PVC树脂进行涂层或制造人造革时，要添加：增塑剂稳定剂润滑剂发泡剂及发泡促进剂填料、着色剂等助剂第八页，共143页。2007-2008第二学期5.2.2.1增塑剂高分子材料的增塑作用

高分子材料特别是分子极性较强的高分子材料，存在着分子间的作用力，如范德华力（偶极力、诱导力、色散力）和氢键。

极性分子间的作用力强于非极性分子间力。大分子链的互相作用力阻碍分子链间的移动，有很强的刚性，不适于加工要求柔软、韧性好的制品。第九页，共143页。2007-2008第二学期

必须加入一些能降低大分子间力的物质，以降低树脂软化温度、熔融温度、玻璃化温度和熔体粘度，从而提高树脂的柔韧性、可塑性，便于制成多种软PVC制品增塑剂大多是难挥发的高沸点液体有机化合物，有少数是低熔点的固体。第十页，共143页。2007-2008第二学期增塑剂的增塑原理增塑剂分子借助和PVC极性分子间的偶极力作用而进入PVC大分子间，并通过三种方式削弱大分子间作用力第十一页，共143页。2007-2008第二学期隔离作用增塑剂分子介于大分子之间，增大其间的距离，从而削弱大分子间的作用力屏蔽作用增塑剂分子的非极性部分遮蔽聚合物大分子的极性基，使相邻聚合物分子的极性基不发生作用偶合作用增塑剂的极性基团与聚合物分子的极性基偶合，破坏原来聚合物分子间的极性联结，从而削弱其作用力第十二页，共143页。2007-2008第二学期

增塑剂的加入可使PVC分子链间的距离加大及作用力下降，分子链之间的相对运动变得容易，树脂的熔融流动温度、玻璃化温度、熔体粘度、脆性、硬度、拉伸强度、弹性模量都降低，而制品的柔韧性增加，抗冲击强度和断裂伸长增大，耐寒性提高。第十三页，共143页。2007-2008第二学期增塑剂用量对PVC材质的影响增塑剂的用量<10％的PVC，为硬质制品增塑剂的用量在(15～30)％，为半硬质制品增塑剂的用量在(30～70)％，为软质制品第十四页，共143页。2007-2008第二学期增塑剂的基本要求良好的相容性：主增塑剂与树脂以1：1混合而不发生析出增塑效率高：增塑剂的用量越少越好耐久性好：挥发性、迁移性、抽出性要低光和热稳定性、耐寒性、绝缘性好，且不易燃和无毒性等第十五页，共143页。2007-2008第二学期挥发性：增塑剂向气体介质的移动抽出性：在制品与溶剂或洗涤液接触时，增塑剂会被抽取出来迁移性：增塑剂由制品向与其接触的另一塑料制品的移动第十六页，共143页。2007-2008第二学期常用增塑剂PVC常用增塑剂按结构可分为：邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、磷酸酯类、石蜡类。邻苯二甲酸酯类常用的是邻苯二甲酸二（2－乙基）己酯（DOP）：第十七页，共143页。2007-2008第二学期DOP的相容性较好、挥发性小、光热稳定性好、耐低温、低毒、各项性能均优良，能满足大多数制品的要求。除了可以用于PVC增塑外，还可用于聚氯乙烯－聚醋酸乙烯、PVA缩丁醛、硝酸纤维素、乙基纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯等的增塑。第十八页，共143页。2007-2008第二学期己二酸二辛酯亦称己二酸二（2－乙基）己酯（DOA）：dioctyladipate第十九页，共143页。2007-2008第二学期DOA的耐寒性好、增塑效率高、受热变形小，适于作PVC、氯乙烯共聚物、聚苯乙烯、硝酸纤维素、乙基纤维素和合成橡胶的增塑剂，但是挥发性较大，耐水性、迁移性、电绝缘性不足。一般与DOP、邻苯二甲酸二丁酯（dibutylphthalate，DBP）等合用，作辅助增塑剂。第二十页，共143页。2007-2008第二学期磷酸三甲酚酯简称TCP：tricresylphosphate第二十一页，共143页。2007-2008第二学期TCP相容性好、挥发性小、有阻燃性、光热稳定性好、电性能好、耐辐射性好、不易被油抽出、耐磨性好，而且可以增大PVC与其他添加剂的相容性；但耐寒性较差。第二十二页，共143页。2007-2008第二学期氯化石蜡挥发性小，阻燃性和电绝缘性优良，能赋予制品一定的光泽和抗张强度。可作为辅助增塑剂以降低成本。除PVC以外，还可用于丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶等的增塑。第二十三页，共143页。2007-2008第二学期

增塑作用机理第二十四页，共143页。2007-2008第二学期5.2.2.2稳定剂定义：能阻止或抑制树脂因受热、光、氧、细菌等而引起变质的物质。第二十五页，共143页。2007-2008第二学期原理：

PVC分子中存在许多结构上的缺陷，使大分子按链式机理发生脱HCl降解反应。连续脱HCl反应，使PVC大分子主链上产生共轭双键的多烯系列，随着共轭序列的加长，PVC的颜色加深，最后变成棕色、黑色。此外，多烯链段的化学稳定性很低，会发生聚烯烃的氧化而使分子链断裂降解。第二十六页，共143页。2007-2008第二学期第二十七页，共143页。2007-2008第二学期烯丙基氯第二十八页，共143页。2007-2008第二学期HCl的催化作用第二十九页，共143页。2007-2008第二学期5.2.2.2.1热稳定剂作用机理吸收HCl，抑制其自动催化作用取代PVC大分子中不稳定的叔碳氯原子和烯丙基氯原子，抑制脱HCl反应与多烯结构发生加成反应，破坏大共轭体系的形成和变色捕捉自由基，阻止氧化反应等第三十页，共143页。2007-2008第二学期热稳定剂的种类（大多数为弱有机酸的金属盐）金属皂类热稳定剂即能中和HCl，又可置换PVC分子链上的不稳定氯原子；由于含长脂肪链，是一种兼具润滑作用的热稳定剂；多无毒或低毒

主要有：

硬脂酸的钙、钡、镉、镁、锂、锌、铝、铅、锶、钴、锡和钠盐；月桂酸的钡、钙、锌、镉盐等；蓖麻醇酸的钡、镉、锶盐等；其中，铅、镉盐毒性大，已较少使用。第三十一页，共143页。2007-2008第二学期盐基性铅盐类热稳定剂结合脱出的HCl，稳定性好，价廉，应用广泛；电性能优越，吸水性低，被大量用于电绝缘品和长期在潮湿环境中使用的制品常用的有三盐基硫酸铅3PbO·PbSO4·H2O

二盐基亚磷酸铅2PbO·PbHPO4·1/2H2O第三十二页，共143页。2007-2008第二学期三盐的耐热性和电绝缘性能好，特别适合需要高温成形的场合；二盐具有突出的耐气候性，并有抗氧化和屏蔽紫外线的能力，热稳定性和电绝缘性也较好，与三盐有协同作用，宜混合使用。第三十三页，共143页。2007-2008第二学期有机锡类热稳定剂与金属皂类一样，既能与HCl结合，又能与不稳定氯原子作用，还能与多烯结构进行反应，热稳定效果较好。价格较贵，但用量很少，可单独使用。

二月桂酸二丁基锡（DBTL）具有优良的润滑性和耐气候性，不易被硫化物污染，但耐热性稍差。第三十四页，共143页。2007-2008第二学期

马来酸二丁基锡具有优良的耐气候性和透明性，长期耐热性尤佳，但有一定毒性，有催泪性，无润滑性。第三十五页，共143页。2007-2008第二学期5.2.2.2.2光稳定剂光老化聚合物的光老化，是紫外线和氧参与下的一系列复杂反应的结果，因此这一过程又称为光氧化或氧化光分解。一般认为光氧化过程是一个由光能引发的自动氧化过程，由引发过程、转移过程和终止过程组成。第三十六页，共143页。2007-2008第二学期引发过程第三十七页，共143页。2007-2008第二学期转移过程第三十八页，共143页。2007-2008第二学期终止过程第三十九页，共143页。2007-2008第二学期光稳定剂的作用原理光稳定剂可分为光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂和自由基捕获剂（四层屏障）。第四十页，共143页。2007-2008第二学期光屏蔽剂又称遮光剂，是一种能够吸收或反射紫外线的物质，是光辐射和聚合物之间的第一道屏障常见光屏蔽剂主要有碳黑、二氧化钛、氧化锌等第四十一页，共143页。2007-2008第二学期紫外线吸收剂

能够强烈地吸收紫外光，并将其能量转变成无害的热能放出；构成光稳定化中的第二道防线常见紫外光吸收剂：水杨酸类二苯甲酮类苯并三唑类第四十二页，共143页。2007-2008第二学期水杨酸类本身吸收紫外光的能力很低，吸收的波长范围也较窄（小于340nm），但在吸收了一定光能后，水杨酸酯类可发生分子重排，形成烯醇式互变异构体，将能量消除，从而获得光稳定效果。第四十三页，共143页。2007-2008第二学期作用机理：第四十四页，共143页。2007-2008第二学期二苯甲酮类吸收波长范围宽，在整个紫外区都有较强的吸收作用。第四十五页，共143页。2007-2008第二学期第四十六页，共143页。2007-2008第二学期苯并三唑类对紫外光的吸收区域宽，可有效吸收300～400nm的紫外光，对可见光几乎不吸收，故无着色的缺点。第四十七页，共143页。2007-2008第二学期作用机理：第四十八页，共143页。2007-2008第二学期猝灭剂（减活剂，quencher）当聚合物吸收未被屏蔽和吸收的紫外光时，聚合物处于不稳定的“激发状态”，为防止其进一步分解产生活性自由基，从受激聚合物分子上将激发能消除，使之返回低能状态的物质第四十九页，共143页。2007-2008第二学期猝灭剂转移能量的方式：猝灭剂接受激发聚合物分子的能量，本身成为非反应性的激发态，然后再以无害的方式将能量消散，示意为：第五十页，共143页。2007-2008第二学期猝灭剂与受激聚合物分子形成一种激发态络合物，再通过光物理过程消散能量，示意为：第五十一页，共143页。2007-2008第二学期猝灭剂的种类主要是金属络合物，多为二价镍络合物第五十二页，共143页。2007-2008第二学期第五十三页，共143页。2007-2008第二学期

猝灭剂对聚烯烃类有突出的稳定效果，多用于薄膜和纤维。在溶剂中的溶解性极小。与二苯甲酮类、苯并三唑类光稳定剂并用，有协同效应。第五十四页，共143页。2007-2008第二学期

自由基捕获剂

哌啶衍生物，吸收光氧化作用中产生的聚合物活性自由基，以阻止链式氧化反应的蔓延特别适用于聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯等高分子材料，稳定效果比紫外线吸收剂高第五十五页，共143页。2007-2008第二学期第五十六页，共143页。2007-2008第二学期5.2.2.3润滑剂内润滑剂：减小树脂粒子间、PVC分子间摩擦效应。硬脂酸、硬脂醇及二者的酯，硬脂酸的钙、铅、铬、钡盐。外润滑剂：降低熔融物对加工机械表面的粘附，产品表面光滑。长直链烷烃石蜡，28-32碳链长的羧酸、低分子量聚乙烯等。第五十七页，共143页。2007-2008第二学期5.2.2.4发泡剂及发泡促进剂

物理发泡：高压空气（或氮气）；沸点较低 有机溶剂（四氯乙烷、丁酮） 化学发泡：碳酸氢铵、碳酸氢钠；AC发泡 剂（偶氮二甲酰胺，唯一不燃烧的有机发泡剂）第五十八页，共143页。2007-2008第二学期5.2.2.5填料及颜料填料（矿物性及非矿物性填料）：重质碳酸钙、轻质碳酸钙、陶土、滑石粉、硫酸钡颜料（染料、无机颜料及有机颜料）：钛白粉、铬黄、偶氮类钙盐或钡盐（红色）、酞菁、金粉、银粉、云母钛等第五十九页，共143页。2007-2008第二学期用途适合制作篷盖布、防雨布、汽车及家用装饰布、箱包、家具面料、鞋面革、广告灯箱布等

很大一部分PVC涂层织物用于制作防水油布。PVC易于装饰，并可以使用新型印刷技术。第六十页，共143页。2007-2008第二学期使用涂层织物的道路清洁车第六十一页，共143页。2007-2008第二学期用于连接车厢的风箱式连接部分第六十二页，共143页。2007-2008第二学期溶剂型、乳液型、水溶液型、有机溶剂型含有约80％的溶剂，成膜性好，皮膜光滑柔软，易于烘干，但易燃、易爆、污染环境。乳液型以水为分散介质，无易燃、易爆和污染环境的弊端5.3聚丙烯酸酯（PA）涂层剂概述第六十三页，共143页。2007-2008第二学期5.3.2溶剂型聚丙烯酸酯涂层剂制造原理及工艺溶剂型聚丙烯酸酯涂层剂一般采用悬浮聚合法或溶液聚合：悬浮聚合水及分散剂包装混合单体引发剂调节剂过滤水洗烘干溶解过滤溶剂第六十四页，共143页。2007-2008第二学期

制备聚丙烯酸酯的常用单体有：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯腈等。通常选用其中的数只单体进行共聚合。

属自由基聚合，需要引发剂，如偶氮二异丁腈（AIBN）和过氧化二苯甲酰（BPO）。反应历程：链引发、链增长、链转移、链终止等第六十五页，共143页。2007-2008第二学期引发剂裂解：第六十六页，共143页。2007-2008第二学期链引发：链增长：第六十七页，共143页。2007-2008第二学期链终止：链转移：第六十八页，共143页。2007-2008第二学期常用分散剂：聚乙烯醇（PVA）羧甲基纤维素（CMC）明胶淀粉碳酸镁、磷酸钙、硫酸钡等第六十九页，共143页。2007-2008第二学期制备溶剂型聚丙烯酸酯涂层剂的主要指标是：外观淡棕色至棕色粘稠液固含量20±1%粘度5000～6000mPa·s

（NDJ－79粘度计，30℃）第七十页，共143页。2007-2008第二学期5.3.3水分散型聚丙烯酸酯涂层剂合成原理及工艺

水分散型聚丙烯酸酯涂层剂的制备，采用乳液聚合法。乳液聚合体系主要由单体、水溶性引发剂（如过硫酸铵、过硫酸钾）、乳化剂和水四种基本成分组成。第七十一页，共143页。2007-2008第二学期乳液聚合的工艺流程：水、乳化剂和分散剂过滤成品混合单体悬浮聚合第七十二页，共143页。2007-2008第二学期水分散型聚丙烯酸酯涂层剂的主要指标有：普通型高固含量型外观白色乳状液白色乳状液固含量(40±2)％(50～60)％粘度＜30mPa·s＜30mPa·spH值4～54～5乳化体系阴离子型或非离子型第七十三页，共143页。2007-2008第二学期丙烯酸酯超微粒子乳液涂层剂合成原理及工艺

一般超微粒子乳液，其分散相颗粒平均粒径在50±10nm

范围内，外观为透明或半透明的胶体分散液。由于瑞利散射，其反射光呈青白色，透过光呈黄红色。第七十四页，共143页。2007-2008第二学期合成方法：在混合单体中，适当添加含亲水性基团的单体，按一般乳液聚合方法制得普通乳状液调高pH值，使胶粒膨化加适量亲水性有机助溶剂，使膨化了的胶粒解体、细化，最终得到介于分散体和分子溶液之间的状态，成为热力学稳定的油-水分散体系。第七十五页，共143页。2007-2008第二学期超微粒子乳液涂层剂的主要指标有：外观半透明黏液粘度3000±200mPa·spH值8～9第七十六页，共143页。2007-2008第二学期旋转粘度计转子号数测试温度转速第七十七页，共143页。2007-2008第二学期5.3.5聚合物的主要物理性能参数Tg：Tg高，成膜硬度高；反之则低。

Tg——共聚物玻璃化转变温度；

Tgi——组分i的均聚物玻璃化转变温度；

Xi——组分i的质量百分数。第七十八页，共143页。2007-2008第二学期最低成膜温度MFT：形成连续膜的最低温度。实测中，一般MFT<Tg。表面张力：一般在。冻-融稳定性：保护胶体和非离子表面活性剂的应用。机械稳定性、化学稳定性、残余单体含量。第七十九页，共143页。2007-2008第二学期5.4.1概述

聚氨基甲酸酯（polyurethane，简称PU胶），聚合物主链上有重复出现的氨基甲酸酯基团。具有优良的耐磨、耐油、耐寒、耐化学、耐射线等性能，广泛应用于交通运输、油田、煤矿、轻纺、机械、建筑、国防、医疗等各个工业部门。聚氨酯在织物涂层上的应用，主要有溶剂型PU

和水分散型PU两种。5.4聚氨酯(PU)涂层剂及性能第八十页，共143页。2007-2008第二学期聚氨酯涂层剂合成原理

先由聚多元醇与多异氰酸酯聚合，制得较低分子量的预聚物，然后将预聚物与二元醇或二元胺等反应，经扩链和交联而制得的弹性体。反应过程可分为预聚反应、预聚物扩链反应、聚合物交联反应三个步骤。第八十一页，共143页。2007-2008第二学期5.4.3PU弹性体合成原料a.聚醚二醇聚乙二醇（PEG）聚丙二醇聚氧化丙烯醚二醇（PPG）polyethyleneglycolpolypropyleneglycol聚多元醇第八十二页，共143页。2007-2008第二学期聚丁二醇（PTMG）一般是由四氢呋喃在阳离子催化剂存在下开环聚合而成，故又称聚四氢呋喃醚二醇。第八十三页，共143页。2007-2008第二学期b.聚酯二醇第八十四页，共143页。2007-2008第二学期多异氰酸酯甲苯二异氰酸酯（TDI，tolyldiisocyanate）第八十五页，共143页。2007-2008第二学期六亚甲基二异氰酸酯（HDI）hexamethylenediisocyanate二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）diphenylmethanediisocyanate第八十六页，共143页。2007-2008第二学期扩链剂主要有二元醇类、二元胺类、醇胺类。a.二元醇类：乙二醇、丙二醇、1，4－丁二醇、己二醇、一缩二乙二醇第八十七页，共143页。2007-2008第二学期b.二胺类：第八十八页，共143页。2007-2008第二学期其它催化剂、交联剂（硫化剂）、增塑剂、光稳定剂、热稳定剂、抗氧剂、着色剂等。第八十九页，共143页。2007-2008第二学期5.4.4合成反应预聚反应一般是多异氰酸酯过量，最后得到端基为－NCO的预聚体。第九十页，共143页。2007-2008第二学期扩链反应以二元醇为扩链剂，并适当过量，加成聚合得到端基为羟基的大分子PU弹性体。第九十一页，共143页。2007-2008第二学期

用二元胺为扩链剂，并适当过量，则生成双取代脲基连接键，得到：第九十二页，共143页。2007-2008第二学期PU弹性体的交联反应由于PU弹性体上富有反应基团，故可以选用含N－羟甲基化合物、多异氰酸酯或封端多异氰酸酯、甲醛、硫磺（当加入不饱和侧链时）等作交联剂。第九十三页，共143页。2007-2008第二学期PU弹性体大分子中含有较多的氨基甲酸酯基、脲基等内聚能很大的极性基团，在强静电作用下，便可产生较多的氢键，形成氢键交联（二级交联），使得PU弹性体有很高的模量和抗张强度等物理机械性能。特别是在热塑性PU弹性体中，氢键交联起着极其重要的作用。第九十四页，共143页。2007-2008第二学期聚氨酯涂层剂的合成工艺溶剂型聚氨酯涂层剂主要用于湿法（凝固法）涂层、转移涂层、干法（直接法）涂层。水分散型聚氨酯涂层剂主要用于干法涂层。第九十五页，共143页。2007-2008第二学期5.4.5.1用于湿法涂层的溶剂型PU涂层剂，为单组分热塑性PU弹性体。本体聚合制得粒料或粉料，使用时溶于二甲基甲酰胺（DMF）溶液中，制成溶剂型PU涂层剂，此法相对分子质量分布较宽。溶液聚合法，在甲苯、丁酮、丙酮、DMF等溶液中进行加成聚合及扩链。用于湿法的PU涂层剂，只能用DMF作溶剂。第九十六页，共143页。2007-2008第二学期水分散型PU涂层剂的合成自乳化PU的工艺流程如下图所示。真空脱水预聚反应聚酯或聚醚二元醇TDI、丁酮脱溶剂水、碱中和、分散二羟甲基丙酸引入亲水性单体扩链剂扩链PU分散液第九十七页，共143页。2007-2008第二学期

由此工艺制得的PU分散体其大分子上含有端羟基，酰胺基和脲基等反应性基团，因此在涂层加工中，可以用N－羟甲基三聚氰胺树脂、异氰酸酯或封端异氰酸酯等进行化学交联另外大分子自身极性基团间形成氢键交联，可获得优良的物理机械性能。第九十八页，共143页。2007-2008第二学期5.5.1丁腈橡胶

采用不同比例的丁二烯和丙烯腈，可以得到一系列性能不同的共聚体。丁腈橡胶具有优良的防水和抗油性，其涂层织物适合于制作油田、炼油厂、加油站等场所的劳动防护服装。5.5其它涂层剂第九十九页，共143页。2007-2008第二学期5.5.2氯丁橡胶

由二氯1，3－丁二烯聚合而成。具有优良的抗油脂、耐汽油、耐酸碱、耐气候、耐磨损、耐挠曲性能。涂层织物主要用于防护服、空气袋、船用及飞机用救生筏、卡车篷布、矿井通风管、可折叠容器、轻便型灌溉水坝用材料等。第一百页，共143页。2007-2008第二学期5.5.3氯磺酸化聚合物聚乙烯塑料（Hypalon）

在聚乙烯中引入氯磺基（－SO2Cl）而制成具有突出的耐磨损性、耐气候性，还具有良好的抗污性和易洗性，能长久保持鲜亮的外观。涂层织物主要用于雷达天线罩、防护服、卡车帆布、熏蒸消毒帷罩、充气仓库、可折式车船顶篷等。第一百零一页，共143页。2007-2008第二学期5.5.4硅橡胶

硅橡胶是一种直链状的高分子聚有机硅烷，相对分子质量一般在148000以上。防水，耐高温、低温（-50～200℃），耐化学腐蚀，过滤紫外线和绝缘性能优良。涂层织物可用于制造防护服、绝缘服（套）、汽车安全气囊、食品传送带、建筑用纺织品及船帆、降落伞、滑翔伞、热气球、广告气球等高性能纺织品第一百零二页，共143页。2007-2008第二学期

纺织品涂层常用聚合物一览聚合物性能或优点缺点典型产品PVC聚氯乙烯用途多种多样的材料。其塑料溶胶和水性化合物有广泛的用途和性能本身阻燃性能好并可进一步加以提高耐油剂、溶剂和耐磨性能好，通过加热或射频焊接可以使接缝获得良好的防水效果低温下会龟裂增塑剂迁移耐热及抗老化性能一般防水油布，覆盖物，大型帐篷及用于建筑座椅装饰，“人造革”防护服装，皮板输送带休闲产品，旗布PVDC聚偏氯乙烯阻燃性非常好（与聚氯乙烯和聚丙烯酸胶乳性混合）。透气性非常低可热焊接透明，光泽度高硬而易裂与聚丙烯酸树脂混合以提高涂层的阻燃性，例如用于卷帘或百页天窗（薄膜用作可收缩包裹物）（可涂于饮料瓶上）聚合物性能或优点缺点典型产品PU聚氨酯有许多类别的溶剂型或胶乳型提供。韧性和延伸性好，耐候性和耐磨性好可制成薄膜用于层压有些类别（脂肪族类）易褪色，耐水解性差阻燃性一般价格较高防水防护服装防水透湿防护服装飞行救生衣粘合剂用于PVC防水油布或人造革的涂漆第一百零三页，共143页。2007-2008第二学期丙烯酸树脂有很多的品种和共聚物。性能广泛。可与其它胶乳混合使用。抗紫外线性和光学透明性好，通常较为便宜如果不与具有阻燃性能的物质混合，那么其阻燃性可能较差用于包括汽车座椅在内的座椅装饰的背面涂层，非织造布或玻璃纤维的粘合剂粘合剂防水油布的涂漆EVA乙烯醋酸乙烯酯共聚物对于所有的纤维都有良好的粘合性，簇粘合性能好低温下柔韧性好热塑性和热成模性能好热封性能好价格较便宜有褪色的可能对水敏感——耐洗性能差用于地毯或装饰物的背面涂层墙壁覆盖物，展览板的背胶粘合剂聚烯烃低密度聚乙烯高密度聚乙烯聚丙烯耐酸、碱以及化学物质性能好，易回收质轻便宜熔点低阻燃性和抗老化性较差轻质覆盖物，防水油布（是PVC的替代物）袋子散装货物柔性容器，散货袋硅树脂无气味，惰性，对许多化学试剂或微生物的抵抗力好。使用温度范围宽，从-60—200℃。涂层织物的抗撕破性和抗冲击性非常高低毒，拒水可以作为流体使用（无需去除溶剂或水）可与丙烯酸树脂或聚氨酯混合涂层具有一定的透汽性吸引油性污，由于其不粘合性，难于接缝价格高难以印刷或用于工艺品安全气囊食品、药物用垫圈和密封圈降落伞炉裙第一百零四页，共143页。2007-2008第二学期PTFE聚四氟乙烯对酸、碱、化学物质、溶剂、油脂具有非常好的抵抗性，抗氧化性和耐候性非常好，不发粘，电性能很突出使用温度范围很宽，可达260℃以上非常贵建筑用轧光机带食品及医用垫圈、密封圈聚合物性能或优点缺点典型产品NR天然橡胶拉伸性和弹性非常好，常用材料，工作温度可到70℃，填充剂可以提高其机械性能通过化合或混合处理可获得不同种类和不同性能的天然橡胶抗光照和抗氧化性能一般抗溶剂和油脂性能一般可燃烧—需加阻燃剂未经改性的能生物降解地毯背面上胶轮胎救生筏传送带防护服装救生降落率SBR丁苯橡胶总体性能与天然橡胶类似耐磨性、耐挠曲以及抗微生物性更好基本同天然橡胶同天然橡胶NBR丁腈橡胶随着丙烯腈成分的增加耐油性非常好，耐热性及耐日照性优于天然橡胶阻燃性能差抗油服装耐油密封圈，特别是对碳氢化合物用于处理油质产品的传送带或其它物品第一百零五页，共143页。2007-2008第二学期BR丁基橡胶非常低的气体穿透性比天然橡胶更好的耐热性、耐氧化性和耐化学性抗溶解性差阻燃性差接缝困难包含气体的产品，例如气垫、带气垫的板簧、风箱防护服装—特别对于化学物质和酸的防护轻量救生服救生筏CR氯丁橡胶（例如Neoprene-杜邦）耐油、耐化学药品以及抗氧化性优异工作温度可达120℃阻燃性好功能多样通常价格便宜难以着色—通常只有黑色防护服航空器地毯背面上胶航空器的滑板或橡皮筏救生筏救生服气垫船裙座可变型的通道折棚（火车）.(象弹簧一样起减震作用的)气垫天线屏蔽器罩气囊V型带CSM氯磺化橡胶（例如Hypalon-杜邦）耐油、耐化学药品以及抗氧化性优异类似于氯丁橡胶，但工作温度更高，可达135℃（一些种类可达170℃。可以着色价格高于Neoprene与Neoprene相比可容纳更多填充剂与Neoprene类似。用于需要着色或耐热性要求更高的地方第一百零六页，共143页。2007-2008第二学期5.6直接涂层

干法涂层的基本特点是直接涂刮、烘干成形、焙烘交联。工艺流程：烘筒烫平前防水织物烘干成膜烘干刮涂后拒水烘干焙烘成品5.6.1概述第一百零七页，共143页。2007-2008第二学期干法涂层是应用比较普通、工艺比较简单的一种涂层加工方法。适用的涂层剂除聚丙烯酸酯类和聚氨酯类外，还适于PVC、硅橡胶、丁腈橡胶、橡塑混炼胶等涂层剂。此法既适用于溶剂型胶，也适用于水性胶、乳液泡沫体等。第一百零八页，共143页。2007-2008第二学期干法涂层可用于加工服装面料（风雨衣、防寒服、防护服等）装饰织物（窗帘、座椅、沙发面料、地毯等）产业用布（遮盖布、帐篷、土工布等）第一百零九页，共143页。2007-2008第二学期5.6.2涂层设备实验室涂层设备Mathis实验室涂层设备K型棒：由一些不锈钢杆组成，用已知直径的不锈钢丝紧密地缠绕在这些钢杆上。用K型棒将树脂从铺于平面上的织物上刮过时，织物表面形成厚度均匀的涂层第一百一十页，共143页。2007-2008第二学期工业用涂层设备第一百一十一页，共143页。2007-2008第二学期

涂层机的主要部件是涂布头，有刮刀式、辊式和圆网式涂头。刮刀有锲形、J形和圆形刮刀。第一百一十二页，共143页。2007-2008第二学期悬浮刮刀涂层。刮刀与织物表面接触，通过施加张力务求织物平整、均匀。这种方法用于第一遍涂层以“封闭”织物表面的孔隙。第一百一十三页，共143页。2007-2008第二学期滚筒涂层。刮刀和织物表面形成一条缝隙，以控制树脂用量。当所用树脂对织物而言很重要时也要使用该法，例如PVC糊树脂。刮刀相对于轧辊凸面的位置非常重要，如果刮刀不在轧辊正上方，那么刮刀实际上类似于悬空的方法。这种对于涂起毛或起绒等厚重织物非常有用。第一百一十四页，共143页。2007-2008第二学期树脂涂敷量可通过调节刮刀角度进行精确调节。刮刀角度向前则与织物形成楔形，当织物向前移动时，树脂被挤入其中。刮刀角度向后则会减少树脂的涂敷量。第一百一十五页，共143页。2007-2008第二学期辊式涂头又分为凹形辊涂头和逆行辊涂头。

凹形辊涂头表面有无数凹槽，在转动中将凹槽中携带得涂层浆施于织物表面，其后经一刮刀将浆刮平。第一百一十六页，共143页。2007-2008第二学期

逆行辊涂头在涂布时，织物行进方向与施胶辊转动方向相反，通过两者的揩擦作用，将胶施于织物表面。第一百一十七页，共143页。2007-2008第二学期可以调节的轧辊（向上或向下）可以调节的轧辊（向上或向下）背面给液辊涂层有刮刀的背面给液辊涂层第一百一十八页，共143页。2007-2008第二学期圆网式涂头和圆网印花机构造基本一致，其后装一小刮刀将浆抹平。渗胶少，张力小，适宜结构疏松织物（如无纺布等）的涂层。第一百一十九页，共143页。2007-2008第二学期STS垂直向下型式圆网织物涂层涂头第一百二十页，共143页。2007-2008第二学期5.7.1概述

先将一层涂层剂在离型纸或不锈钢带载体上，形成均匀、连续的薄膜，然后于薄膜上涂上粘结剂，经叠合辊与织物叠合，经烘干、固化，最后将载体剥离，涂层膜（包括粘结层）就转移到织物上。转移涂层产品广泛应用于制鞋、服装、箱包、家具面料等。5.7转移涂层第一百二十一页，共143页。2007-2008第二学期5.7.2转移涂层工艺过程冷却转移纸发泡或塑化、固化冷却刮涂表皮层涂粘结层或发泡层第一烘箱层压刮涂皮层后整理成品冷却织物剥离涂层织物转移纸回用第一百二十二页，共143页。2007-2008第二学期涂层剂

常用的有PVC和PU两种树脂。构成的涂层膜主要包括皮层和粘结层，有的产品还有表皮层和发泡层。5.7.3转移涂层主要材料离型纸又称转移纸，根据所涂隔离剂的不同，主要有硅纸（涂硅橡胶）和聚丙烯纸。聚丙烯纸可以通过轧纹机制成花纹纸，由于轧纹辊可精确地模仿天然皮革的表面纹理和光泽，因此可以制成酷似天然皮革的人造革第一百二十三页，共143页。2007-2008第二学期钢带专用于PVC的转移涂层。钢带使用寿命长，传热效率高，可缩短烘箱长度及节约冷却水。但钢带上无法做出多种多样的花纹，一般只能做光面革。

底布厚型、薄型、稀疏型、张力敏感型等各类织物，天然纤维、合成纤维的机织物、针织物以及它们的起毛织物，非织造布等，都可以作为转移涂层的底布。第一百二十四页，共143页。2007-2008第二学期5.8.1凝固法涂层烘干DMF回收凝固（DMF、水）底布浸轧、刮涂磨毛（人造麂皮）水洗（4道）轧纹（轧纹革）印花（印花革）转移涂层（湿法转移革）配制涂层浆5.8凝固涂层第一百二十五页，共143页。2007-2008第二学期

底布主要有非织造布（聚酯／聚酰胺纤维和海岛纤维）和起毛布（纯棉纤维和涤棉混纺纤维），少量用平纹布作单面涂层。要使仿皮革与天然皮革在弹性、柔软性、悬垂性等方面相似，主要取决于底布。5.8.2底布第一百二十六页，共143页。2007-2008第二学期

将粒料或粉料先在溶解器中溶解。通常还与溶液聚合PU料拼混使用，以改善性能。在混合器中，还要添加能溶于DMF的阴离子、非离子表面活性剂，以改善成形时的扩散速率。根据需要还要添加纤维素粉末、无机盐填料、着色剂、阻燃剂、抗紫外剂、抗氧剂、稳定剂等，若是鞋料，还要加抗菌剂。5.8.3涂层浆料配制第一百二十七页，共143页。2007-2008第二学期

底布进入浸渍槽，槽中PU浆为固含量30％左右的DMF溶液。经多次浸轧、浸湿、浸透的织物，通过刮刀，将多余的背面浆液刮去，有的设备配备轧辊以控制涂布量。然后织物向下进入凝固槽。槽内为(25～30)%的DMF水溶液，温度约为35℃。5.8.4浸渍-凝固过程第一百二十八页，共143页。2007-2008第二学期

当涂有PU树脂的织物进入凝固浴后，PU溶液中的DMF就向水中扩散，水则向PU涂层膜扩散(双向扩散)。随着双向扩散的进行，PU由溶解状态转变为PU－DMF－水的凝胶状态，而从溶液中分离出来，由原来的单相（溶液），变成了浑浊的双相，即发生了相分离。

随双向扩散的进行，在PU凝胶（富相）中，产生聚氨酯沉淀。在此过程中由于固体聚氨酯的脱液收缩，使PU涂层膜中产生了指形和海绵形的多孔结构。第一百二十九页，共143页。2007-2008第二学期

离开凝固槽的织物，其涂层膜中还残留少量的DMF溶剂，需要用水萃取干净，否则在以后的烘干过程中，水分蒸发而DMF浓度上升，有可能引起已经凝固的聚氨酯多孔膜重新溶解，出现粘连和成孔塌陷。第一百三十页，共143页。2007-2008第二学期

烘干后的PU涂层织物，经磨毛机磨去结构致密的表面层后，外观出现类似于麂皮的绒毛，即得到人造麂皮。人造麂皮也可以经印花、轧纹制成印花、轧纹的绒面产品。5.8.5湿法涂层产品

在半成品的表面上印花、轧纹，或再进行转移涂层制成光面产品。由于凝固涂层膜的多孔性，加上模拟皮革纹理的表面加工，更像天然皮革。第一百三十一页，共143页。2007-2008第二学期5.9防水透湿涂层整理原理：水滴和水蒸气分子大小有巨大差异，前者直径大于100μm

，后者的大小约0.0004μm

，两者相差约25万倍。织物涂层膜的孔径大小介于两者之间，则涂