水性聚氨酯的合成及其在棉织物表面的应用

 采用聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为预聚原料,三羟甲基丙烷(TMP)为扩链剂合成具有交联结构的水性聚氨酯多元醇分散体,与多异氰酸酯固化剂组成双组份水性聚氨酯涂层,并将其应用于纯棉织物表面以研究涂层对棉织物耐水性能的影响,实验对涂层织物进行了扫描电镜(SEM)、表面接触角和吸水率测试。结果表明,经过处理的织物表面纤维束都被涂层粘附在一起,表面具有很好的疏水性,对水的接触角可以达到130°,而且织物吸水率降低至9%,另外经过处理的织物还具有很好的耐水洗性,在反复经过水洗12次后,其接触角仍能达到90°以上,吸水率比处理前也要小得多。     

水性聚氨酯防水透湿涂层剂的合成与性能

以合适结构和分子质量的聚酯和聚醚混合二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,三乙胺(TEA)为中和剂,合成水性聚氨酯防水透湿涂层剂乳液。讨论了R值(反应物中—NCO基团与预聚反应中所有—OH基团的摩尔分数比)对乳液稳定性和薄膜力学性能的影响,及R值、软段中聚酯和聚醚配比对织物防水透湿性能的影响。优化的防水透湿型聚氨酯涂层剂乳液的合成工艺为:聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)/聚乙二醇(PEG)混合多元醇(n_(PBA):n_(PEG)=2:1)为软段组分,DMPA 3.6%,与IPDI进行预聚(R=1.4),然后用1,4-丁二醇100%扩链,三乙胺中和。经聚氨酯乳液涂层的织物的透湿量可达4 736.5 g/(m~2×24 h),静水压可达6.67 kPa,可满足服用要求。     

含氟聚硅氧烷改性水性聚氨酯的制备及其性能

为进一步提高水性聚氨酯涂层剂的拒水性能,以聚醚N210和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为原料,以羟丙基封端含氟聚硅氧烷为改性剂,以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,以三羟甲基丙烷(TMP)为扩链单体,合成含氟聚硅氧烷改性水性聚氨酯。探讨了DMPA用量、改性剂分子量及用量对乳液及其胶膜性能的影响,并将乳液用于织物涂层整理。结果表明：随着DMPA用量增加,乳液稳定性变好,粒径变小,胶膜疏水性变差;随着改性剂分子量和用量增加,乳液稳定性变差,粒径变大,胶膜疏水性变好;当DMPA用量为5%,改性剂分子量为1694、用量为6%时,水性聚氨酯综合性能达到最佳值,涂层织物接触角为138.2°,静水压为644mm。相对未改性水性聚氨酯,改性水性聚氨酯涂层织物拒水性得到明显改善。     

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。     

蓖麻油改性水性聚氨酯及其性能

为提高水性聚氨酯涂层织物的拒水性,以蓖麻油(CO)改性水性聚氨酯乳液,并用于织物涂层。研究了CO和二羟甲基丙酸(DMPA)用量对乳液及胶膜性能的影响,测定了涂层织物的性能。结果表明:随着CO用量的增加,乳液粒径变大,分布变宽,稳定性变差,外观由半透明变为乳白色;胶膜的水接触角增大,吸水率降低,拉伸强度先升后降,断裂伸长率降低。随着DMPA用量的增加,乳液粒径变小,分布变窄,稳定性变好,外观由乳白色变为半透明;胶膜的接触角降低,吸水率增大,拉伸强度增大,断裂伸长率降低。当蓖麻油用量为7%、DMPA用量为4%时,改性乳液稳定,胶膜耐水性和力学性能好,涂层织物耐静水压高。研究表明:适量CO改性有助于水性聚氨酯涂层织物耐静水压的提高。     

阳离子水性聚氨酯固色剂的合成与应用

介绍了阳离子水性聚氨酯(WPU)固色剂的合成与应用。选用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亲水性扩链剂二羟甲基丁酸(DMBA)和聚醚1000(PEG)为预聚单体,再用2,3-二溴丁二酸进行后扩链,用三乙胺(TEA)进行完全中和,去离子水乳化,得到阳离子水性聚氨酯固色剂。探讨R值[n(NCO)/n(OH)]、二羟甲基丁酸(DMBA)、2,3-二溴丁二酸对阳离子水性聚氨酯乳液性能及固色性能的影响。结果表明:当R值为1.3、DMBA质量分数为4.5%(相对预聚体质量)、2,3-二溴丁二酸为6%(相对于预聚体质量)时,固色剂综合性能良好;应用于棉织物活性染料染色时固色效果良好,整理后织物的耐摩擦色牢度及耐皂洗色牢度均达到4级。     

羟丙基封端聚硅氧烷改性水性聚氨酯的制备及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚醚(N210)为原料,采用自制羟丙基封端聚硅氧烷(HP-PDMS)替代部分聚醚(N210),制备羟丙基封端聚硅氧烷改性水性聚氨酯乳液,并用于涤纶织物涂层整理.研究改性剂HP-PDMS用量对乳液及胶膜性能的影响,测试涂层织物的应用性能.结果表明:随着HP-PDMS用量的增加,乳液粒径变大,稳定性变差,胶膜水接触角变大,吸水率变小.HP-PDMS用量为6%时,乳液稳定,胶膜水接触角为106.2°,吸水率为32.49%.与未改性的聚氨酯涂层织物相比,改性聚氨酯涂层织物静水压、柔软度均有所提高;与聚醚型聚硅氧烷改性水性聚氨酯涂层织物相比,羟丙基封端聚硅氧烷改性水性聚氨酯涂层织物的静水压和接触角均有所提高,尤其接触角提高显著,达到136.1°.     

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.     

绿色水性聚氨酯的合成及在织物整理中的应用

聚醚多元醇、异氟尔酮二异氰酸酯和二羟甲基丙酸等单体在无溶剂的情况下进行预聚-封端工艺制得绿色环保型水性聚氨酯.在二羟甲基丙酸用量不变的情况下,研究了-NCO/-OH(R值)等对乳液及涂膜性能的影响;并对织物整理进行一系列应用研究,给出织物整理工艺较合理的工艺参数.     

织物用水性聚氨酯的制备及其性能

 以聚乙二醇、聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和1,4-丁二醇为主要原料,采用自乳化方法合成了一种织物用水性聚氨酯乳液,并制备了亲水聚氨酯涂层复合材料,研究了预聚反应温度和时间、n(-NCO)：n(-OH)、DMPA加入量、中和方式、乳化工艺等对水性聚氨酯乳液性能的影响,检测复合材料的防水、透湿性能和生物防护性能。结果表明：合成的水性聚氨酯乳液的综合性能好,制备的亲水聚氨酯涂层复合材料具有良好的防水透湿性和生物防护性能。     

有机硅改性聚氨酯涂层剂的合成及应用

以甲苯二异氰酸酯TDI、聚醚N220和N330、二羟甲基丙酸DMPA、羟基硅油KF-6001和甲乙酮肟MEKO等为主要原料,合成了有机硅改性封闭型水性聚氨酯.傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对其测试表明,活泼的异氰酸酯基团已经被封闭,羟基硅油KF-6001已被成功引入到聚氨酯的主链之中;差示扫描量热法(DSC)分析表明,以MEKO为封闭剂的合成产物其解封温度范围为128～149℃,吸热峰值为144℃.因此,确定织物涂层剂的焙烘温度为160℃.与普通水性外加交联型聚氨酯手感剂相比,有机硅改性封闭型水性聚氨酯具有很好的稳定性,作为织物涂层剂,可达到静水压、水洗牢度和手感之间的性能平衡,且具有良好的耐洗性.     

蓖麻油改性阳离子水性聚氨酯的合成及固色性能

以蓖麻油为交联剂,甲基环氧丙基二羟乙基季铵盐为亲水扩链剂,亚硫酸氢钠为封端剂,通过预聚体法合成了蓖麻油改性阳离子水性聚氨酯(CWPU)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)对阳离子水性聚氨酯乳液的化学结构和形貌进行表征。考察了R值、蓖麻油用量对聚氨酯乳液性能以及固色处理织物耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度的影响。结果表明,当R值为1.8,蓖麻油质量分数为3%时,聚氨酯乳液稳定性好,粒子呈球形,粒径较小且尺寸分布均匀,固色处理后织物的耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度均提高1级,固色性能佳。     

水性聚氨酯印花黏合剂的制备

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,制备水性聚氨酯型印花黏合剂。优化的制备工艺为:R值[n(—NCO)∶n(—OH)]为2.2,75℃预聚100 min,采用5.0%(对预聚体质量)DMPA于80℃扩链90 min;再于40℃加入三乙胺中和,计量加入水乳化分散30 min。结果表明,棉及涤棉织物印花时加入40%黏合剂,能够有效提高织物的摩擦牢度和皂洗牢度。     

PVC合成革用水性聚氨酯消光剂的合成研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)聚酯二元醇聚醚二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)等为主要原料合成水性聚氨酯的预聚体,将二氧化硅(SiO_2)在含有N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)的水溶液中进行表面处理,并将其直接乳化聚氨酯的预聚体,SiO_2表面的活性氨基基团与乳化后聚氨酯预聚体分子链端的异氰酸酯(-NCO)反应,进行二次扩链。将SiO_2接枝到聚氨酯分子链上,合成了消光水性聚氨酯的表面处理剂,讨论了R值、DMPA、SiO_2用量对水性聚氨酯性能的影响。通过红外光谱、热重差热分析仪、激光粒度仪、扫描电镜等仪器对改性SiO_2及产品胶膜的进行表征,结果表明:改性后SiO_2应用于产品后,水性聚氨酯的黏度适中、稳定性优异、消光度高、力学性能良好,产品在PVC人造革上的附着力优异。可作为合成革用水性聚氨酯消光表面处理剂使用。     

聚酯型水性聚氨酯羊绒抗起毛起球整理剂的合成及应用

以聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)为软段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,通过氨基聚醚嵌段三元共聚硅油(PBS)扩链接枝,制备了系列PBS改性WPU乳液和薄膜.采用红外光谱、胶膜水接触角、吸水率等对WPU结构和薄膜性能进行表征,并对羊绒针织物进行抗起毛起球整理.结果表明,WPU薄膜的耐水性和水接触角随着PBS含量的增大而提高,并且随着PBS含量的增加,羊绒针织物的抗起毛起球性有所改善,可提高1~2级,同时,织物的柔软性、透气性和透湿性良好.     

羟基硅烷改性高固含量水性聚氨酯及性能研究

以聚四氢呋喃二醇、聚己二酸丁二醇酯、端羟基硅烷和异佛尔酮二异氰酸酯等为主要原料,以2,2-二羟甲基丙酸和磺酸型扩链剂为亲水扩链剂,采用自乳化和外乳化相结合的方法合成阴离子型高固含量水性聚氨酯乳液。考察了预聚时间、有机硅加量、乳化剂和扩链剂含量、R值(NCO/OH)等对乳液和成膜性能的影响。通过红外光谱、热重分析对改性前后水性聚氨酯结构进行表征。结果表明:预聚时间为2.0～2.5h,磺酸型扩链剂含量为0.27%,外乳化剂用量为1.6%,R=1.3,有机硅含量为2.5%时,能得到固含量53%、黏度低,稳定性、耐水性、耐热性优异的水性聚氨酯乳液。     

预聚体法合成阴离子型水性聚氨酯的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸（DMPA）、乙二胺（EDA）为主要原料，采用预聚体法合成了系列水性聚氨酯乳液，讨论了水性聚氨酯上软段类型（N-210、N-220、PHA）、NCO／OH量比值、交联体系、乙二胺用量对乳液及其胶膜耐水性、力学性能、涂膜手感的影响．胶膜的ATR红外光谱表现为水性聚氨酯典型的红外特征．     

无醛抗皱整理剂的合成与应用

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料,NaHSO3为封端剂合成了脂肪族封端型水性聚氨酯,探讨了影响反应的因素,优化了合成封端型水性聚氨酯的工艺条件。将制得的产品用于棉抗皱整理,可提高织物回复角,并同时提高织物强力。     

扩链剂对脂肪族水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚二醇(PPG∶M_n=1000)为原料进行预聚反应,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,按不同配比合成了水性聚氨酯,并就DMPA用量、乙二胺(EDA)扩链方式对水性聚氨酯乳液的稳定性、粒径、及其材料的力学性能、吸水率等的影响进行了研究。结果表明:DMPA用量6%左右,EDA溶于水中进行边扩链、边乳化的方法制得了综合性能较好的水性聚氨酯。     

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。