超支化有机硅嵌段水性聚氨酯的合成

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、端羟基有机硅嵌段聚醚(自制)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)和二乙醇胺(DEA)为主要原料,合成超支化有机硅嵌段水性聚氨酯(LWPU)。以合成产物的自乳化性、—NCO质量分数以及整理后织物性能为评价指标,对端氢硅油相对分子质量、n(LWPU)∶n(DEA)配比、反应时间和加料方式进行优化。结果表明,n(LWPU)∶n(DEA)=3∶1,在反应温度0~5℃,反应时间50 min的条件下,以相对分子质量为2 500的端氢硅油合成的整理剂能均匀分散,且稳定性良好,处理后的织物抗起毛起球性能达到4级,并且手感良好。     

有机硅嵌段水性聚氨酯整理剂的合成和应用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、端羟基有机硅嵌段聚醚(自制)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,亚硫酸氢钠为封端剂,合成有机硅线段水性聚氨酯乳液(WPU)。以棉针织物抗起毛起球性能及手感为评判标准,对DMPA质量分数,R值[n(—NCO)/n(—OH)]以及端羟基硅油的相对分子质量进行优化。结果表明:R值为1.3,DMPA质量分数7%(对单体总质量),硅油相对分子质量2 000时,所合成的整理剂均匀分散并拥有良好稳定性,且处理后织物抗起毛起球性能及手感良好,与未经整理剂处理的织物相比提高1~2级。     

羊绒针织物抗起毛起球剂的合成及应用

采用聚四氢呋喃(PTMG)作为聚氨酯预聚体软段原料,1,4-二羟基丙酸(BDO)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)作为硬段原料,二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水性扩链剂合成聚氨酯预聚体,利用—NH2与—NCO的反应性接入三元嵌段硅油,制备有机硅共聚水性聚氨酯羊绒针织物抗起毛起球剂.以织物抗起毛起球性能及手感为评判标准,对DMPA用量、R值[n(—NCO)/n(—OH)]以及硅油用量进行了优化.结果表明:DMPA用量为3.5%(对单体总质量),R值=1.4,硅油用量为20%(对单体总质量)时,所合成的整理剂具有良好的离心稳定性,且经其处理的羊绒织物抗起毛起球性能及手感较好,与未经整理剂处理的织物相比约提高1~2级.     

新型羊绒针织物抗起毛起球剂的合成及应用

采用聚碳酸亚丙酯二元醇(PPC)、聚四氢呋喃(PTMG)、聚酯二元醇作为聚氨酯预聚体软段原料,1,4-二羟基丙酸(BDO)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)作为硬段原料,以2,2-双羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水性扩链剂合成聚氨酯预聚体,利用—NH2与—CNO的反应性接入三元嵌段硅油,制备出3种不同有机硅共聚水性聚氨酯羊绒针织物抗起毛起球剂,讨论了DMPA用量对整理剂性能的影响。并对3种不同聚氨酯软段合成的整理剂进行比较分析,结果表明:自制有机硅聚氨酯共聚物整理剂相对于传统单纯树脂整理或者硅油整理抗起毛起球效果提高了1~2级,并且在手感方面较传统整理剂有所改善,其中聚碳酸亚丙酯二元醇所代表的抗起毛起球剂性能基本介于聚醚和聚酯二元醇之间。     

软段链结构对超支化水性聚氨酯性能的影响

以有机硅嵌段聚醚、聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PEA)、聚丙二醇(PPG)分别为软段,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和二乙醇胺(DEA)反应,制备了超支化水性聚氨酯乳液,同时利用制得的乳液整理织物。对乳液离心稳定性、黏度、含固量以及整理后织物的性能进行测试,研究了软段链结构对水性聚氨酯性能的影响;利用红外光谱表征了产物的结构。结果表明:以有机硅嵌段聚醚为软段制得的水性聚氨酯稳定性较好,黏度低;整理织物的抗起毛起球性能和耐湿摩擦色牢度均明显提高。     

羧酸盐型有机硅嵌段聚醚的合成及性能

以有机硅嵌段聚醚、氯乙酸钠和NaOH为原料,合成了羧酸盐型有机硅嵌段聚醚。采用正交实验法对反应条件进行了优化,并利用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。考察了产物溶液的表面张力和润湿性能。结果表明,较优的反应条件为:反应时间5 h,反应温度60℃,n(有机硅嵌段聚醚)∶n(氯乙酸钠)=1.0∶2.1,n(氯乙酸钠)∶n(NaOH)=1.0∶1.1。产物溶液的表面张力最低降至25 mN/m左右,具有良好的润湿性能。     

端羟基有机硅嵌段聚醚的合成

以端氢硅油和烯丙基聚氧乙烯醚为原料,在氯铂酸催化条件下合成有机硅嵌段聚醚。研究了端氢硅油和烯丙基聚醚物质的量比、反应温度、反应时间及催化剂用量对转化率的影响。结果表明,优化合成条件为n(端氢硅油)∶n(烯丙基聚氧乙烯醚)=1∶2.2,反应温度120℃,反应时间3.5 h,催化剂用量2 g/kg,制得端羟基有机硅嵌段聚醚转化率达93.5%。     

聚醚改性有机硅阴离子表面活性剂的合成

以D4、含氢双封头、烯丙基聚醚和氯乙酸钠为原料,合成了聚醚改性有机硅阴离子表面活性剂。研究了反应物物质的量比、反应温度、反应时间、pH对转化率的影响,并对产物进行表征,同时与线性聚醚改性有机硅阴离子表面活性剂进行对比。确定了合成的最佳工艺为:n(有机硅嵌段聚醚共聚物):n(氯乙酸钠):n(氢氧化钠)=1∶2.1∶2.42,70℃,5 h。聚醚改性有机硅阴离子表面活性剂的临界胶束浓度为2.41×10-2mol/L,此时表面张力为23.88 mN/m,具有良好的发泡性、稳泡性、耐酸耐碱性和乳化性。     

合成革用水性聚氨酯表面处理剂的制备研究

以聚醚改性有机硅2127、蓖麻油、聚己二酸1,4-丁二醇酯为多元醇,甲苯二异氰酸酯为主要原料,以二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇为扩链剂,合成了以蓖麻油、有机硅改性的水性聚氨酯,探讨了R值(nnco/nOH的比值)、蓖麻油、有机硅2127对水性聚氨酯性能的影响,配合助剂制成了合成革用水性聚氨酯处理剂。结果表明:R值为1.25,DMPA含量为5%,蓖麻油含量为8%,2127含量为10%时,水性聚氨酯具有良好的性能,配以助剂可以得到性能优异的合成革表面处理剂。     

聚氨酯改性有机硅阴离子乳液的合成及应用

以十二烷基苯磺酸为阴离子乳化剂和催化剂,脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9为非离子乳化剂,将含氨烃基偶联剂与有机硅单体进行乳液共聚,再加入聚氨酯预聚体进行改性,得到阴离子型聚氨酯改性有机硅乳液。通过红外光谱表征了产物结构,探讨了n(NCO)∶n(OH)、PPG分子质量、偶联剂KH550用量以及预聚体用量对产物性能的影响,优化工艺为:n(NCO)∶n(OH)=2.0∶1,PPG分子质量1 000,KH550用量3.5%(对D4质量),预聚体用量5%(对有机硅乳液总质量)。将该嵌段硅油应用在T/R混纺织物上,结果表明:聚氨酯改性后的有机硅阴离子乳液具有一定的防水性和优异的回弹性。     

阴离子与非离子相结合合成高固含量水性聚氨酯—PEG400与DMPA配比对性能的影响

采用聚乙二醇(PEG,Mn=400)与二羟甲基丙酸(DMPA)相结合,合成高固含量水性聚氨酯。探索PEG400与DMPA以不同配比对乳液分散性、稳定性、固含量以及聚氨酯成膜吸水率、热性能、拉伸性能的影响。结果表明:大约3%的PEG400可替代0.8%的DMPA合成稳定的聚氨酯乳液,同时乳液固含量从42%(仅使用DMPA)提高到55%(3%PEG400+1.6%DMPA)。在聚氨酯中植入PEG400使聚氨酯软段玻璃化转变温度、成膜结晶度下降。相对单纯采用DMPA为亲水单体合成水性聚氨酯,PEG400与DMPA相结合,可以使水性聚氨酯耐水性及力学性能显著提高。     

有机硅改性水性聚氨酯乳液的表征及应用

采用聚碳酸亚丙酯二元醇（PPC）作为聚氨酯预聚体软段原料,1,4-二羟摹丙酸（BDO）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）作为硬段原料,以2,2-双羟甲基丙酸（DMPA）作为亲水性扩链剂合成聚氨酯预聚体。利用-NH2与-CNO的反应性,于水性聚氨酯预聚体上接入自制三元嵌段硅油,水乳化,制备了聚氨酯和有机硅的共聚物乳液。将整理剂应用于羊绒针织物上,测定整理织物的抗起毛起球性能及手感,并对整理剂进行了红外光谱（FTIR）表征,通过扫描电镜（SEM）呈现了整理剂在羊绒纤维表面的包裹效果,结果表明：在水性聚氨酯大分子中成功接入了有机硅链段,合成了预期的分子结构。自制有机硅聚氨酯共聚物整理剂相对于传统单纯树脂整理或者硅油整理,抗起毛起球效果提高了1-2级,手感也有所改善。     

改性大豆油多元醇聚氨酯固色剂的合成与应用

以大豆油多元醇(自制)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料,亚硫酸氢钠为封端剂,采用丙酮法合成了一系列稳定的水性聚氨酯(WPU)微乳液.通过FT-IR、粘度、粒径、稳定性等测试手段研究了R值及DMPA的量对水性聚氨酯性能的影响,得出最佳合成工艺为:n(—NCO)/n(—OH)=1.2,DMPA用量为5%(对预聚体质量).将合成的水性聚氨酯乳液用作活性染料固色剂,探讨了影响固色效果的因素,得出:水性聚氨酯固色剂的最佳用量为60 g/L,最佳焙烘温度为140℃.在最佳工艺下,可使深浓色织物的湿摩擦色牢度提高1.5级,达到4级.     

甲乙酮肟封端聚氨酯黏合剂的合成及应用

采用聚丙二醇(PPG)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)制备聚氨酯(PU)预聚体,甲乙酮肟(MEKO)为封端剂,合成一种封端聚氨酯黏合剂。通过单因素分析试验,优化的合成工艺条件为,R值[n(NCO)/n(OH)]2.4,DMPA用量5%,封端温度40℃,封端时间90 min;当黏合剂用量为30%~35%,焙烘温度为125℃,焙烘时间为2.5 min时,涂料印花织物的干摩擦牢度达到4级,湿摩擦牢度达到3~4级,皂洗牢度达到3~4级,得色量K/S值9.22,明度L*35.40。     

合成革用改性水性聚氨酯粘合剂的合成与应用性能

以甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,聚醚二元醇为软段,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,乙二胺(EDA)为后扩链剂,环氧树脂为交联剂,丙烯酸丁酯为单体,合成了改性水性聚氨酯粘合剂。合成前期丙烯酸丁酯为稀释剂,后期作为反应单体参与聚氨酯的合成,反应结束后没有溶剂剩余,从而实现了清洁化生产。试验表明:丙烯酸丁酯、DMPA、环氧树脂的用量以及—NCO/—OH的摩尔比等因素,显著影响了粘合剂的稳定性、外观、粒径、粘合强度以及耐水性等,当—NCO/—OH摩尔比为1.1、丙烯丁酯的质量分数为25%、DMPA为5.0%以及环氧树脂为2.0%时,粘合剂的应用性能最佳。     

有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂的合成及其应用

采用自制端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧烷取代传统聚醚,与对苯二甲酸二甲酯、聚乙二醇、乙二醇通过酯交换、缩聚反应,合成出有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂,其优化合成工艺条件为:w(PEG 2 000)为60%,w(端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧烷)为10%(对反应物质量),Sb2O3为缩聚反应催化剂.将合成产物用于涤纶织物整理,结果表明:引入有机硅氧烷链段后,合成的有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂整理的织物比传统聚酯纤维亲水整理剂整理的织物具有更好的柔软性及平滑性.     

超支化有机硅阳离子接枝改性

以超支化有机硅为原料,以3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵为接枝剂,合成了一种新的有机硅整理剂。通过改变n(HTPOS-NH_2)∶n(季铵盐)、反应温度、反应时间以及加料方式,优化了合成工艺。结果表明:n(HTPOS-NH_2)∶n(季铵盐)=1∶8,反应温度为70℃,反应时间为6 h,合成产物的接枝率可达到85%左右。同时,整理后的涤纶织物可获得较好的抗静电性,柔软性提高到5级,白度基本无变化。     

亲水改性三元嵌段共聚有机硅柔软剂的合成

传统氨基硅油柔软剂存在亲水性差、易"泛黄"及乳液稳定性差等问题,而目前市场上的亲水硅油柔软剂存在手感僵硬及耐洗性差的问题。为了解决上述问题,开发了一种新型结构的有机硅柔软剂。先采用D4和环氧封端剂为原料,合成端环氧硅油;再将端环氧硅油与氨基聚醚反应,制备三元嵌段共聚有机硅;最后用亲水改性剂2,3-环氧丙基三甲基氯化铵对三元嵌段共聚有机硅进行改性,制备出具有优异亲水性和抗黄变性的嵌段共聚有机硅。     

聚醚改性有机硅的合成及其表征

为了改善涤纶织物的亲水性能,以聚甲基氢硅氧烷(PMHS)和烯丙醇聚氧烷基醚为单体,在催化剂的条件下,加热合成聚醚改性有机硅。采用正交试验确定出较佳试验方案为:物料比n(Si—H)∶n(CC)=1.0∶1.3,反应时间8 h,反应温度110℃;催化剂用量(相对于反应物的质量)40μg/g。对原料及合成产物进行了红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(~1H-NMR)分析检测,并将其应用到亲水性差的涤纶织物上,分别测试整理前后涤纶织物的各项性能,应用扫描电子显微镜(SEM)观察其形貌结构。结果表明:聚醚链段成功接枝到含氢硅油的侧链上,经改性有机硅整理后的织物柔软性、亲水性等性能有明显改善。经整理过的涤纶织物柔软性可从2级提高到4级,回潮率从0.39%提高到2.93%。     

双端乙烯基聚硅氧烷的合成及其改性聚丙烯酸酯的性能

以八甲基环四硅氧烷(D4)和1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(DVMS)为原料,三氟甲基磺酸为催化剂,通过阳离子开环聚合合成双端乙烯基聚硅氧烷(di Vi-PDMS),并以其改性聚丙烯酸酯,用于涂料印花。研究了催化剂用量、反应温度和反应时间对有机硅单体总转化率和合成产物di Vi-PDMS双键封端率的影响,并对di Vi-PDMS结构和相对分子质量进行表征,测定di Vi-PDMS改性聚丙烯酸酯胶膜及涂料的印花性能。结果表明:当催化剂用量0.15%,反应温度70℃,反应时间6 h,有机硅单体总转化率达91%;改变n(D4)∶n(DVMS),可合成出相对分子质量为2 000~20 000的di Vi-PDMS;di Vi-PDMS改性聚丙烯酸酯胶膜水接触角为98.50°,吸水率为7.39%,断裂延伸率、断裂强度分别为1 160%、2.65 MPa;其印花织物的耐干/湿摩擦色牢度达4级,手感柔软。