羥丙基硅油改性水性聚氨酯的合成及其固色性能的研究.pdf

1、水性聚氨酯(WPU)作為紡織助劑具有不含甲醛、無(wú)污染及無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，隨著國(guó)際上對(duì)紡織品的競(jìng)爭(zhēng)逐漸加深，人們對(duì)紡織品的環(huán)保、綠色更加關(guān)注，紡織品的安全性及生態(tài)性已成為國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)開發(fā)紡織品考察的重要內(nèi)容，這為水性聚氨酯織物助劑的發(fā)展提供了很好的契機(jī)。WPU作為固色劑，不僅需要考慮耐摩擦色牢度，還需要考慮乳液在織物上涂膜后的干燥速率；為防止 WPU膠膜的脫落，WPU固色劑膠膜還應(yīng)具有較好的耐水性、粘結(jié)性及耐熱性等性能。WPU固色的原理主

2、要是高分子鏈中的-NCO可以與織物中的-NH2、-OH發(fā)生反應(yīng)；R值是衡量乳液中-NCO的重要因素，對(duì)WPU固色劑成膜后的耐熱性、耐水性等性能也有重要影響；此外，親水?dāng)U鏈劑及中和度的含量是影響WPU膠膜的耐水性的重要因素，而提高耐水性是改善織物耐濕摩擦牢度的關(guān)鍵；與此同時(shí)，不同的合成方法意味著合成的WPU固色劑的高分子鏈結(jié)構(gòu)也有所不同，導(dǎo)致合成的WPU固色劑的各方面性能也截然不同。
　　本研究通過探索合成方法、多元醇的相對(duì)分子量、

3、親水?dāng)U鏈劑含量、中和度及異氰酸根指數(shù)（R值）對(duì)WPU固色劑性能的影響，尋求出合成較佳的WPU固色劑的工藝條件。通過對(duì)WPU固色劑性能表征得出以下結(jié)論：R值為1.1、多元醇相對(duì)分子量為1000、DMPA含量為5.5％、中和度為100%的條件下，合成離子基團(tuán)在軟段的WPU的粘結(jié)性、耐水性及干燥速率均較好。在此條件下合成的WPU乳液外觀透明，穩(wěn)定，乳液粘度為142MPas，揮發(fā)速率常數(shù)為0.87，吸水率為8.39%，粘接強(qiáng)度可達(dá)到0.69MP

4、a，拉伸強(qiáng)度為4.18MPa，斷裂伸長(zhǎng)率高達(dá)406.31%。當(dāng)乳液中WPU固色劑含量為50g/L時(shí)，織物耐干/濕摩擦牢度提高了1個(gè)級(jí)別。干燥速率慢、耐水性差也是限制WPU固色劑發(fā)展的原因，羥丙基硅油具有較低的表面能，通過羥丙基硅油改性，可使WPU具有較好的耐水性，同時(shí)也可使干燥速率有所提高；此外，Si-O較易旋轉(zhuǎn)，對(duì)織物的柔順性也有所改善。因此，本研究采用化學(xué)共聚的方法引入羥丙基硅油，得到了硅氧烷改性的WPU固色劑。研究表明：當(dāng)羥丙基硅