PU塗層的成膜基理分類和整理方法及應用概述

PU塗層的成膜基理分類和整理方法及應用概述

PU塗層劑本身具有一定黏附性，將其塗抹在PTFE薄膜、針織布、滌綸等基材表麵上，經一係列複雜的化學工藝處理後可得到功能型複合塗層材料，在原有的基材上添加了如防水、透氣、阻燃等多種獨特性能。與PVC、PA、合成橡膠等常見的塗層劑相比，PU通過調節不同嵌段的連接方式、數量、添加功能性的嵌段，可得到多樣化的產品，且兼具耐磨、耐寒、韌性高、粘附力強等優點，已成為織物常用的塗層劑。通過與其他織物複合，可製備成高性能的宇航服、防輻射服、防毒服、帶電作業的均壓服等，在防護領域上具有廣泛的用途。

PU塗層劑按成膜機理可分為氨脂油型、濕固化型、封閉型、催化固化型、羥基固化型等5大類。

類型 氨脂油型 濕固化型 封閉型 催化固化型 羥基固化型

固化方式 氧化聚合 空氣中濕氣固化 加熱固化 催化劑加速固化 異氰酸酯與羥基化合物反應

w(NCO)/% 0 <15 0 5～10 6～12

幹燥時間/h 0.4～4 0.2～8 0.5(-150 ℃) 0.1～2.0 2～16

耐化學品 一般 良好 良好 良好 優異

濕固化型PU具有操作簡單、固化透徹、機械性能優異等優點，應用十分廣泛。PU塗層劑在趁熱塗覆至基膜表麵後，隨著溶劑的揮發，溫度冷卻至熔點以下，無定型的熱塑性鏈段逐漸聚集，使得體係的流動性喪失，黏接強度增加，PU固化成膜。但對於濕固化型PU,PU塗層劑中遊離的NCO可與空氣中的水蒸氣與基膜表麵的氨基與羥基發生反應，進一步固化交聯，形成的PU塗層既有熱塑性鏈段聚集形成的物理交聯，又有NCO基團與水汽或其他活潑氫形成的化學交聯。當完成化學交聯後，PU塗層將產生架橋效應，形成交聯網狀結構，即使在加熱條件下也無法熔化。該反應不可逆，有效提高了PU塗層的黏附性、耐溶劑、耐水性、耐低溫等性能。

塗層整理是指將可以成膜的聚合物塗層劑均勻地塗抹在基膜表麵，通過後續工藝使得塗層劑成膜，改變基膜表麵的外觀風格，增加功能性的表麵整理技術。與傳統的織物浸軋整理技術不同，塗層整理法主要是通過將塗層劑塗覆到織物表麵，不會滲入到織物內，既可以單麵塗覆也可以雙麵塗覆，加之PU塗層劑的種類繁多，可根據需要進行調控改性。並且塗層整理對基布的要求低，隻要基布達到一定的經緯密度，天然纖維、合成纖維、混紡織物均可做基布使用。塗層整理的方法主要包括幹法成膜、濕法成膜、轉移成膜、熱熔成膜、黏合成膜等。

聚氨酯塗層劑是一種高性能塗層劑，通過與其他織物加工、複合可形成不同功能、特色各異的服裝麵料，聚氨酯正因其優異的性能已被廣泛的應用於防護材料中，發揮著重要作用。其中，關於防水透濕、耐化學腐蝕的功能型聚氨酯的開發與應用，對改善防護服裝的舒適性能、輕便性能與防護性能有著重要的意義，也是當前防護領域中科研工作者研究的熱點問題之一。未來以樹脂和異氰酸酯為核心的聚氨酯化學，可在防護領域中提供最好、最經濟、最靈活的解決方案。