IPDI/PPG封端水性聚氨酯的合成及其对棉织物的整理

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲乙酮肟(EMAO)为主要原料,合成了封端水性聚氨酯。通过化学滴定法确定了70℃条件下聚合的反应时间为225min,并利用红外光谱和凝胶渗透色谱技术对产物进行了表征。将该封端水性聚氨酯配制为乳液,对棉织物进行整理。结果发现,焙烘温度150℃处理3min,整理后织物的折痕回复角达到154.4°,经向断裂强力和纬向断裂强力分别达到436.83N和338.5N。     

改性超支化聚酰胺HBPAMAM-EP的制备及复合物在棉织物上的应用

采用环氧氯丙烷对端氨基超支化聚酰胺(HBPAMAM)进行端基改性,制得端环氧基超支化聚酰胺(HBPAMAM-EP),并将其与ZnO复合应用于棉织物整理,制备成具有多功能性的棉织物。结果表明,当HBPAMAM与环氧氯丙烷比例为1∶28,开环反应温度55℃,闭环反应温度30℃,催化剂50%KOH 4 mL时制得的产物环氧值和产率都较高。经HBPAMAM-EP-ZnO复合整理的棉织物抗紫外性能表现优良(紫外线防护系数UPF为50+);改性棉织物在紫外灯照射下光催化降解亚甲基蓝MB,3 h降解率为99.49%;经HBPAMAM-EP和HBPAMAM-EP-ZnO整理的棉织物折皱回复角接近270°(未处理棉织物折皱回复角为179°),抗折皱性能明显增强。同时,经耐水洗测试表明经HBPAMAM-EP-ZnO整理的棉织物在洗涤30次,依旧能具有较好的抗紫外(UPF>50)、抗皱性能(折皱回复角210°左右),光催化性能(洗涤50次后降解率75%)。     

有机硅含量对其改性丙烯酸乳液性能的影响

实验采用氧化-还原引发体系合成有机硅改性丙烯酸乳液,通过实验制备出有机硅含量(质量分数)为0～15%的硅丙乳液,并选取有机硅含量为8%和15%的硅丙乳液样品与纯丙乳液共同进行表征,分别检测在不同硅含量下乳液的接触角、吸水率和耐酸性并记录结果。最终得出了有机硅含量对有机硅改性丙烯酸乳液性能的影响。     

利用pH可控自组装法制备超疏水棉织物

利用水溶性耦合试剂N-(3-二甲氨基丙基)-N’-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)将小分子3-氨基苯硼酸(PBA)接枝到棕榈蜡乳液微球(PW)表面,成功制备了接枝苯硼酸官能团的改性棕榈蜡乳液微球(PW-PBA)。先将PW-PBA与聚乙烯醇(PVA)形成可逆硼酸酯,随后加入有机硅树脂,得到PW-PBA/PVA自组装超疏水棉织物。利用红外光谱、扫描电镜、粒度分析、接触角(CA)及强力机等测试手段研究了产物的结构形貌和性能。结果表明,接枝有苯硼酸官能团的棕榈蜡乳液微球与PVA多元醇的相互作用受pH控制;在pH条件(pH≥9)下,热熔处理后的PW-PBA/PVA自组装膜棉织物表面接触角显著增加,达到122°;当pH为9,有机硅树脂质量分数在3%以上时,热熔处理后的PW-PBA/PVA自组装膜棉织物表面接触角达到152°,此时达到超疏水效果,研究表明整理后的棉织物的物理力学性能有所提高。该方法制备过程绿色、环保、成本低,对于棉织物的性能改善有较好的效果。     

用于棉织物表面超疏水的生物蜡乳液制备与性能表征EI北大核心CSCD

对比研究了棕榈蜡与聚乙烯蜡的乳化性能,确定了最佳的乳化方案并将其应用于棉织物上以改善棉织物的微观结构,从而实现棉织物表面的超疏水化,研究了其对于棉织物多方面性能的影响。结果表明,当棕榈蜡质量分数为10%,乳化剂质量分数为1.5%,转速为500 r/min时可以制得乳化效果最佳且粒径最小的棕榈蜡乳液。将正硅酸四乙酯(TEOS)处理后的棉织物在棕榈蜡乳液和聚乙烯蜡乳液复配液中浸渍处理后,棉织物表面可形成一层包覆层,疏水角可达到155.89°,实现对棉织物的超疏水效果。经过整理的棉织物透气率略有下降,耐静水压性能稍有增加,热稳定性能测试中整理布样质量减少最多,经向断裂强力由未整理前的252 N升高到397 N,整理后棉织物经500次摩擦之后接触角下降1.9%左右,比原棉织物摩擦耐久性有所增强。     

用于棉织物表面超疏水的生物蜡乳液制备与性能表征

对比研究了棕榈蜡与聚乙烯蜡的乳化性能,确定了最佳的乳化方案并将其应用于棉织物上以改善棉织物的微观结构,从而实现棉织物表面的超疏水化,研究了其对于棉织物多方面性能的影响。结果表明,当棕榈蜡质量分数为10%,乳化剂质量分数为1.5%,转速为500 r/min时可以制得乳化效果最佳且粒径最小的棕榈蜡乳液。将正硅酸四乙酯(TEOS)处理后的棉织物在棕榈蜡乳液和聚乙烯蜡乳液复配液中浸渍处理后,棉织物表面可形成一层包覆层,疏水角可达到155.89°,实现对棉织物的超疏水效果。经过整理的棉织物透气率略有下降,耐静水压性能稍有增加,热稳定性能测试中整理布样质量减少最多,经向断裂强力由未整理前的252 N升高到397 N,整理后棉织物经500次摩擦之后接触角下降1.9%左右,比原棉织物摩擦耐久性有所增强。     

棉织物的超疏水整理及其性能表征

通过采用溶液聚合法合成了含有全氟烷基的甲基丙烯酸酯类聚合物并用于织物的疏水整理,成功制备了具有超疏水性能的棉织物。利用红外光谱、核磁共振、扫描电子显微镜等手段对高聚物的结构及形貌进行表征,讨论了摩擦次数及皂洗次数对接触角的影响,随后考察了织物在整理前后的疏水特性以及白度、透气性、折皱回复角、断裂强力等性能的变化。结果表明:整理后棉织物与水的接触角可达到160°以上,断裂强力经向、纬向分别达到644N、334N,经5次水洗或50次摩擦后织物仍能保持超疏水性能,而且整理后织物基本保持了原有的特性,只是透气性能和白度略微下降,断裂强力和折皱回复角有所上升。     

基于电子束辐照加工的纯棉织物抗皱功能化研究

利用反应性有机硅整理剂结合电子束辐照加工技术提高纯棉织物的抗皱性能,以整理剂浓度、浸泡时间以及辐照剂量为因素进行正交试验,将织物的折皱回复角作为指标筛选出最佳工艺。结果表明,最佳工艺为:整理剂浓度160g/L,浸泡时间18h,辐射剂量43kGy,在该工艺参数下整理得到的纯棉织物的折皱回复角达到了175.6°,比原样增加了33.13%,接枝率为11.20%,白度下降到原样的88.24%,经纬向强力保留率分别为77.09%和84.27%,经过5次洗涤后织物的折皱回复角下降5.3%,耐洗性能较好。分析辐照前后织物的红外谱图以及扫描电镜图可知,有机硅与纤维素大分子链间发生反应,形成了稳固的交联结构,限制了大分子链的相对滑移,从而提高了纯棉织物的抗皱性能。     

含氟硅油改性聚氨酯的结构与应用性能

为了研究水性含氟硅油改性聚氨酯(WFSPU)的结构与应用性能之间的关系,用动态力学分析仪、正电子湮灭寿命谱及X射线光电子能谱仪分别测试了WFSPU膜的微相分离特征、自由体积及膜表面元素组成;采用织物强力仪、抗渗水性测定仪、织物透湿量测定仪、接触角测定仪、折皱回复角测定仪等测试了涂层织物的黏结强度、静水压、透湿量、接触角、折皱回复角等应用性能。研究结果表明:用含氟硅油(AFS)改性聚氨酯,聚氨酯膜具有微相分离结构,聚氨酯膜的自由体积空洞半径和自由体积分数均增大,F,Si元素向膜表面迁移;随AFS含量的增加,涂层织物的透湿性量呈先增后降趋势,静水压逐渐降低,涂层织物的拒水性提高,回弹性呈先增后降趋势,综合考虑,AFS质量分数为6%时,WFSPU的性能较好。     

含氟丙烯酸酯乳液的制备及对棉织物的整理与应用EI北大核心CSCD

采用乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯乳液(FP),并结合溶胶凝胶法制得的SiO_2,通过浸渍-固化法涂覆到棉织物上,成功制备了具有超疏水性能的棉织物。利用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜、粒度分析、差示扫描量热分析、热重分析及接触角(CA)等测试手段研究了高聚物的结构形貌和热稳定性,讨论了摩擦及皂洗对织物疏水性的影响,随后考察了织物在整理前后的防紫外性能、白度、透气性、折皱回复角及断裂强力等性能的变化。结果表明,FP及SiO_2/FP整理后的棉织物均具备超疏水能力,且SiO_2/FP整理织物(CA=157°)比FP整理织物(CA=153°)的疏水性好,说明硅溶胶先对棉纤维表面进行粗糙化处理再附载FP提高了其疏水性。经多次水洗或摩擦后织物仍能保持较好的疏水效果,而且整理前后棉织物物理力学性能变化不大,不会影响棉织物的服用性能。     

环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的制备研究

传统的单一聚氨酯乳液存在耐水性和耐热性较差的缺点，目前最有效的方法是对其进行改性，以增强聚氨酯乳液胶粘剂的性能，使其应用更加广泛。控制异氰酸酯指数(R值)为3.5,以聚丙二醇(PPG1000)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料合成聚氨酯预聚体，使用环氧树脂对聚氨酯乳液进行改性。用控制变量法将不同环氧值的环氧树脂和不同添加量的环氧树脂分别作为2个变量，讨论2个变量对乳液及胶膜性能的影响，按照相关标准对其性能进行了测试与表征。结果表明：在相同用量下，环氧树脂E-44的改性效果好于其他类型环氧树脂，E-44添加量为15%(质量分数)时，制备的改性材料性能最佳。     

含氟丙烯酸酯乳液的制备及对棉织物的整理与应用

采用乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯乳液(FP),并结合溶胶凝胶法制得的SiO_2,通过浸渍-固化法涂覆到棉织物上,成功制备了具有超疏水性能的棉织物。利用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜、粒度分析、差示扫描量热分析、热重分析及接触角(CA)等测试手段研究了高聚物的结构形貌和热稳定性,讨论了摩擦及皂洗对织物疏水性的影响,随后考察了织物在整理前后的防紫外性能、白度、透气性、折皱回复角及断裂强力等性能的变化。结果表明,FP及SiO_2/FP整理后的棉织物均具备超疏水能力,且SiO_2/FP整理织物(CA=157°)比FP整理织物(CA=153°)的疏水性好,说明硅溶胶先对棉纤维表面进行粗糙化处理再附载FP提高了其疏水性。经多次水洗或摩擦后织物仍能保持较好的疏水效果,而且整理前后棉织物物理力学性能变化不大,不会影响棉织物的服用性能。     

一种新型UV固化超支化水性聚氨酯的合成及性能研究

以异佛尔酮二异氢酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二元醇(PCDL)、端羟基聚醚改性硅油(THPDMS)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为主要原料,合成了单NCO封端的聚氨酯预聚物,然后将其接枝到二季戊四醇(Di-PE)核分子上,合成一种新型UV固化超支化水性聚氨酯树脂。通过调节有机硅含量制备出一系列不同有机硅含量乳液及胶膜,对其结构、性能进行表征。实验结果表明,随着有机硅含量增加乳液粒径逐渐增大、分布变宽,胶膜耐水性和热稳定性增强。拉伸强度先增大后降低。     

织物涂层用含氟硅油改性聚氨酯水分散体的合成与表征

为合成高性能织物涂层剂,以聚四氢呋喃醚、聚乙二醇、端氨基含氟硅油为混合软段,合成了有机硅改性的水性聚氨酯(WFSPU)。用红外光谱、核磁共振谱表征了改性聚氨酯的化学组成;通过纳米粒度测定及Zeta电位分析考察了乳液的稳定性;通过差热扫描量热、正电子湮灭谱及静态拉伸试验分别研究了WFSPU膜的热性能、自由体积空洞及力学性能。研究结果表明,当含氟硅油用量(质量分数)<10%时,可以制得稳定的乳液,聚氨酯膜的软段玻璃化转变温度约为-78℃。当含氟硅油质量分数为6%时,WFSPU膜的拉伸模量最高,达到47.33 MPa,断裂伸长率为663.49%。     

环氧改性水性聚氨酯的合成及因素分析

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇2000(PPG2000)、2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA)为主要原料合成预聚体,环氧树脂(E44)开环合成环氧改性水性聚氨酯(EWPU),考察了不同影响因素对EWPU乳液及胶膜性能的影响。首先,通过FT-IR证实了环氧改性水性聚氨酯的合成;然后,经过TG测试证明了改性后水性聚氨酯耐热性能优于水性聚氨酯;最后详细探究了DMPA量、—NCO与—OH的摩尔比(R值)、硬单体配比以及环氧量对EWPU乳液粒径、贮存稳定性、涂膜耐水性、涂膜耐磨性和力学性能的影响。结果表明,当DMPA量为5%、R值为1.5、硬单体配比为35%、EP量为8%时,EWPU乳液的综合性能最优。     

蓖麻油-丙烯酸酯改性的双组分水性聚氨酯胶粘剂研究

以聚醚多元醇(N220)、甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、蓖麻油(C.O)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料,合成了蓖麻油改性的水性聚氨酯(WPUCA)复合乳液.向该复合乳液中加入固化荆,得到复合软包装用双组分改性水性聚氨酯胶粘剂.研究了蓖麻油的添加量以及丙烯酸酯和聚氨酯比例对改性后乳液及胶膜各项性能的影响,同时研究了多异氰酸酯固化剂用量及固化时间时胶粘剂粘结性的影响.实验结果表明,蓖麻油的添加量为3.0%(质量分数),PA、PU质量比为1:2,固化荆含量为6%(质量分数),固化时间为4h,胶粘剂的性能达到较佳.     

负载复合抗菌剂棉织物的整理及表征

将有机硅季铵盐(TSA)与纳米TiO2结合作为一种全新的复合抗菌整理剂。探讨了整理剂缓冲溶液的pH和TiO2用量与织物上抗菌剂加载量的关系;采用FT-IR、XRD和SEM等方法表征了抗菌整理后棉织物表面TSA和纳米TiO2的存在及织物纤维的形貌变化。分别利用浊度法和振荡烧瓶法测定了不同整理条件下所得棉织物的抗菌性能,并以此来筛选整理工艺条件。结果表明,当缓冲液pH=7.0,TiO2用量为0.1250 g,所得抗菌织物上TiO2和TSA已均匀分散在棉织物表面,其加载量为3.56%;此时抗菌性能最强,和商品化抗菌整理剂整理的棉织物的抗菌效果相当,对大肠杆菌的抑菌率达到99%以上。     

SiO_2/TiO_2复合溶胶防紫外线/抗菌性能研究

以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为前驱物,乙撑基-双(十八烷基二甲基氯化铵)为添加剂,制备了不同配比和浓度的Gemini型SiO2/TiO2复合溶胶,通过浸轧、烘干、焙烘等工序对纯棉织物进行整理,并对整理前后织物的抗紫外线、抗菌、强力和白度等性能进行比较.结果表明,复合溶胶中硅、钛配比为1:4,浓度为0.3mol/L时,整理效果较好,此时织物在230～280nm波段的透光率都低于2.0%,抑菌率达到91.7%,且整理前后织物的强力和白度变化较小.     

抗菌疏水棉织物的制备及性能研究

将卤胺化合物GHAPA和无氟疏水剂REPELLAN FF共浴整理棉织物,通过轧烘焙工艺制备出一种具有抗菌疏水性能的棉织物。探究了焙烘温度、浓度对织物含氯量和接触角的影响,确定出最佳整理工艺。采用SEM、FT-IR对整理后的棉织物进行表征,测试分析了整理后棉织物的强力、疏水性及抗菌性能。结果表明经过整理后织物的疏水角能够达到136°,具有良好的疏水性能;抗菌测试结果表明氯化后的棉织物具有优异的抗菌性能,在5 min内可杀死全部金黄色葡萄球菌,30 min内可杀死全部大肠杆菌。     

水性聚氨酯复合包装胶粘剂的合成

以1,4-丁二醇(BDO)和二羟甲基丙酸(DMPA)为扩链剂,以环氧树脂E20改性聚氨酯(PU),得到环氧树脂改性的水性PU复合乳液.研究了BDO、DMPA和环氧树脂的量对乳液性能的影响.实验结果表明:当BDO含量为10%～15%,DMPA含量为9%～10%,环氧树脂(E20)含量为4%时,得到的PU复合乳液性能较佳,用该乳液配成的胶粘剂对PP/PE复合包装膜有很好的粘结性能.