服用聚氨酯塑料材料抗粘連性的研究

1 引言

目前，聚氨酯的應(yīng)用非常廣泛，在建筑材料、工業(yè)制品、日用品、地板革、地板磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發(fā)泡材料、密封材料、纖維等方面均有廣泛應(yīng)用，而在服裝領(lǐng)域，聚氨酯塑料材料相比于其他塑料材料，因?yàn)槠鋬?yōu)異的手感和柔軟度，逐漸成為服裝領(lǐng)域中的新寵兒。

潮牌作為年輕人目前受追捧的服裝，聚氨酯塑料材料的身影經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，除了作為點(diǎn)綴之外，現(xiàn)在更多前衛(wèi)的品牌，直接用聚氨酯塑料材料作為主體材料，大面積地運(yùn)用。聚氨酯服裝逐漸形成了一種潮流和趨勢(shì)。而除了潮牌，一些傳統(tǒng)品牌也在嘗試探索聚氨酯服裝，此可見(jiàn)，聚氨酯服裝前景可觀。但是隨著各個(gè)品牌的聚氨酯服裝問(wèn)世，產(chǎn)品的質(zhì)量也參差不齊，而且目前國(guó)內(nèi)外，針對(duì)此類服用聚氨酯塑料材料無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法。特別是對(duì)于該類材料的塑料特性，使得該類服裝的抗粘連性成為影響消費(fèi)者購(gòu)買欲望最關(guān)鍵因素之一。因此本文對(duì)聚氨酯塑料材料抗粘連性的研究，既能為此類產(chǎn)品前期質(zhì)控提供可行性的測(cè)試方法，也能保護(hù)好消費(fèi)者利益，健全完善紡織行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系。

2 試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)材料

表1 試樣列表

2.2 試驗(yàn)儀器

M E M M E R快速烘箱、汗?jié)n架、樹(shù)脂板（60mm×115mm×1.5mm）。

2.3 試驗(yàn)方法

裁取40mm×100mm大小的聚氨酯材料兩塊，將材料的正面和正面貼合，組成一塊組合試樣，然后放入兩塊樹(shù)脂板之間，置入汗?jié)n架中，施加一定的壓強(qiáng)，然后將整個(gè)試驗(yàn)裝置放入已達(dá)到規(guī)定溫度的烘箱中，試驗(yàn)時(shí)間結(jié)束后，待組合試樣冷卻至室溫，將組合試樣分開(kāi)，觀察試樣的粘連情況。

3 結(jié)果與討論

結(jié)合GB/T 8949—2008《聚氨酯干法人造革》［1］，試驗(yàn)結(jié)果的判定按以下規(guī)定進(jìn)行：5級(jí)：能輕輕剝開(kāi)，無(wú)任何粘連現(xiàn)象；4級(jí)：稍用力剝開(kāi)，輕微粘連現(xiàn)象；3級(jí)：用一定的力才能剝開(kāi)，中度粘連，表面無(wú)破損、水波紋等異?，F(xiàn)象；2級(jí)：在重力下剝離，嚴(yán)重粘連，難以分開(kāi)或分離過(guò)程中試樣被損壞；1級(jí)：不能剝離。

3.1 壓強(qiáng)的影響

對(duì)組合試樣施加不同程度的壓強(qiáng)，在25℃、24h的條件下，測(cè)試不同聚氨酯塑料材料的粘連性，如表2所示。

表2 不同壓強(qiáng)條件下聚氨酯塑料材料粘連性情況 級(jí)

由表2可知，隨著壓強(qiáng)的增大，聚氨酯塑料材料在壓強(qiáng)偏小時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)粘連現(xiàn)象，當(dāng)從10kPa開(kāi)始，10#試樣出現(xiàn)輕微粘連，到12.5kPa時(shí)，7#、10#試樣都出現(xiàn)輕微粘連。可見(jiàn)，在一定的壓力作用下，會(huì)加強(qiáng)聚氨酯材料表面上的聚合物通過(guò)氫鍵產(chǎn)生的作用力，由此產(chǎn)生粘連。結(jié)合該類材料的用途領(lǐng)域是服裝領(lǐng)域，從消費(fèi)者的實(shí)際穿著使用情況，認(rèn)為12.5kPa更符合試驗(yàn)要求。

3.2 溫度的影響

分別將組合試樣放置在不同溫度下，在壓強(qiáng)12.5kPa、24h的條件下，測(cè)試不同聚氨酯塑料材料的粘連性，如表3所示。

從表3可知，隨著溫度的升高，聚氨酯塑料材料出現(xiàn)粘連的程度逐步嚴(yán)重，特別是當(dāng)溫度達(dá)到55℃時(shí)，5#、7#、10#試樣出現(xiàn)中度粘連，而在溫度達(dá)到65℃時(shí)，所有試樣都出現(xiàn)了不同程度的粘連，證明該類材料對(duì)溫度敏感。

服裝用的聚氨酯塑料材料主要是由熱塑性聚氨酯彈性體組成，是一種高聚合物。熱塑性聚氨酯靠分子間氫鍵交聯(lián)或大分子鏈間輕度交聯(lián)，隨著溫度的升高，氫鍵交聯(lián)會(huì)向大分子鏈間輕度交聯(lián)轉(zhuǎn)變，分子與分子之間的作用力減弱，表現(xiàn)出來(lái)的狀態(tài)就是材料的彈性減弱，黏性增強(qiáng)，從而導(dǎo)致聚氨酯塑料材料發(fā)生粘連。當(dāng)溫度55℃時(shí)，材料大部分出現(xiàn)不同程度的粘連，隨著溫度升高到65℃時(shí)，按照GB/T 8949—2008中抗粘連性≥4級(jí)的要求，基本有60%的產(chǎn)品達(dá)不到要求，該溫度過(guò)于嚴(yán)苛，加重企業(yè)的負(fù)擔(dān)，因此，確定試驗(yàn)溫度為55℃，既能把控產(chǎn)品的質(zhì)量，又能降低成本。

表3 不同溫度下聚氨酯塑料材料粘連性情況 級(jí)

3.3 時(shí)間的影響

將組合試樣放置在壓強(qiáng)12.5kPa、溫度55℃的條件下，測(cè)試不同時(shí)間的聚氨酯塑料材料的粘連性，如表4所示。

表4 不同時(shí)間下，聚氨酯塑料材料粘連性情況 級(jí)

由表4可知，隨著時(shí)間增加，在55℃的溫度下，高聚物的布朗運(yùn)動(dòng)加劇，分子之間的作用越充分，粘連的程度就可能加重；而隨著時(shí)間的推移，這種加重效果并不明顯，當(dāng)時(shí)間達(dá)到48h后，也僅僅只有10#試樣出現(xiàn)嚴(yán)重粘連。綜合環(huán)保節(jié)能、可操作性及試驗(yàn)結(jié)果考慮，確定試驗(yàn)時(shí)間為24h。

3.4 材料測(cè)試面的影響

將試樣正面和正面、反面和反面貼合組成兩組組合試樣，將組合試樣放置在壓強(qiáng)12.5kPa、溫度55℃下，放置時(shí)間24h，聚氨酯塑料材料粘連性結(jié)果如表5。

表5 不同測(cè)試面的聚氨酯塑料材料粘連情況 級(jí)

從表5可知，測(cè)試面不同，部分試樣的測(cè)試結(jié)果反差較大，其中以7#、9#、10#試樣尤為明顯。其中，7#和10#試樣圖案加工工藝為油墨印花，即在聚氨酯塑料材料的反面，噴上一層油墨印花，油墨印花中含有膠黏劑，在膠黏劑的作用下，該類加工工藝的聚氨酯塑料材料的反面比正面更容易發(fā)生粘連；而9#試樣的圖案加工工藝為單面覆膜工藝，即在聚氨酯塑料材料的正面，覆上一層幻彩膜，以達(dá)到特有的視覺(jué)效果，在這層薄膜的作用下，正面不易發(fā)生粘連。綜合考慮，組合試樣的制備根據(jù)產(chǎn)品的后整理加工工藝來(lái)。

4 結(jié)論

通過(guò)以上4個(gè)測(cè)試條件可知，聚氨酯塑料材料的粘連性與溫度有極大的密切關(guān)系，時(shí)間僅次，最后為壓強(qiáng)。而組合試樣的制備，主要看產(chǎn)品的后整理加工工藝，最終，確定聚氨酯塑料材料粘連性測(cè)定的條件為：溫度55℃、時(shí)間24h、壓強(qiáng)12.5kPa。