新型含短氟碳鏈水性聚氨酯的合成及在棉織物上的應(yīng)用.pdf_第1頁(yè)
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1、含氟整理劑在紡織品的功能整理領(lǐng)域被廣泛的用來(lái)賦予紡織品拒水拒油等防護(hù)性能,這些含氟整理劑大多含有全氟烷基(CnF2n+1,n=6-10 ),這些長(zhǎng)氟碳鏈基團(tuán)在降低表面自由能、改善表面的疏水疏油性能方面具有很好的作用。但是長(zhǎng)氟碳鏈化合物在自然環(huán)境中難以降解,在人體內(nèi)、動(dòng)植物體內(nèi)長(zhǎng)期蓄積,并有潛在的致癌作用。一些長(zhǎng)氟碳鏈的小分子表面活性劑如全氟辛基磺?;惢衔?PFOS )和全氟辛酸銨(PFOA)等在國(guó)際社會(huì)中的應(yīng)用己經(jīng)受到了限制。隨著人

2、們對(duì)這類問(wèn)題的日益關(guān)注,現(xiàn)有含長(zhǎng)氟碳鏈的功能整理劑在市場(chǎng)上的應(yīng)用也將會(huì)受到越來(lái)越多的限制,所以尋找具有相同降低表面自由能的功能又不含有長(zhǎng)氟碳鏈段的功能高分子是一項(xiàng)非常有意義的研究工作。短氟碳鏈(CnF2n+1, n≤4)化合物經(jīng)研究認(rèn)為在環(huán)境中能降解,并且沒(méi)有長(zhǎng)氟碳鏈的毒性,因此本文基于環(huán)氧丁烷開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng),設(shè)計(jì)了新型的含短氟碳鏈的聚醚二醇,將其引入到水性聚氨酯中,形成含短氟碳鏈的水性聚氨酯,用于紡織品的拒水拒油整理。 從廉價(jià)的

3、三溴新戊醇出發(fā),經(jīng)關(guān)環(huán)反應(yīng)得到二溴代環(huán)氧丁烷,在相轉(zhuǎn)移催化劑TBAB存在下分別與六氟異丙醇和五氟丙醇醚化后得到含短氟碳鏈的環(huán)氧丁烷單體FOX1和FOX2,收率分別為54%和78%。在BF3·Et2O及新戊二醇的復(fù)合催化下, FOX1和FOX2分別開(kāi)環(huán)聚合成含氟聚醚二醇PFOXl和PFOX2,經(jīng)凝膠色譜測(cè)定二者的數(shù)均分子量為3298和2629。聚醚二醇PFOX1和PFOX2分別與異佛爾酮二異氰酸酯IPDI聚合后得到水性聚氨酯FPU1和FP

4、U2。FPU1和FPU2的結(jié)構(gòu)經(jīng)FT-IR光譜分析確定。 將水性聚氨酯FPU1和FPU2分別配制成濃度為4%, 8%和12%的乳液,通過(guò)傳統(tǒng)的浸軋烘焙整理工藝,用于棉織物的后整理。整理后的棉織物經(jīng)拒水拒油性能測(cè)試,具有中等程度的拒水效果,但不具有拒油效果。在接觸角測(cè)試中,以六氟異丙基為短氟鏈的FPU1的接觸角達(dá)到130°,以五氟丙基為短氟鏈的FPU2的接觸角則達(dá)到146°,幾乎達(dá)到了超疏水的效果。然后對(duì)兩種短氟碳鏈聚氨酯整理后的

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