聚氨酯改性氨基硅的合成及應用研究.pdf

1、氨基硅油能夠賦予織物柔軟、爽滑等優(yōu)異的性能和良好的手感，但經(jīng)其整理后的織物易出現(xiàn)泛黃、親水性差、抗皺性較差等問題。隨著紡織行業(yè)的發(fā)展，人們對紡織助劑的性能要求也越來越高，氨基硅油等單純的有機硅助劑已不能滿足現(xiàn)代紡織工業(yè)的需求。因此，氨基硅油的改性已成為當前研究的熱點。將聚氨酯與聚硅氧烷鏈段接枝到一起，利用聚氨酯的特點有望解決氨基硅整理后織物的缺陷。鑒于此，本文設計合成了兩種不同結(jié)構(gòu)的聚氨酯改性氨基聚硅氧烷和一種封閉型聚氨酯交聯(lián)劑，并將其

2、應用到氨基硅體系當中。利用紅外光譜(IR)、核磁共振氫譜(1H-NMR)、掃描電鏡(SEM)等儀器對所合成的物質(zhì)結(jié)構(gòu)及成膜性進行了分析，并探討了影響其應用性能的因素。論文主要研究工作如下：
　　(1)聚氨酯改性端氨基聚硅氧烷(PUASO-2)的制備、表征及應用研究
　　用八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)與1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷通過本體聚合反應制得端氨基聚硅氧烷(ASO-2)，之后與異佛爾酮異氰酸酯

3、(IPDI)、聚醚二元醇(PEG-1000)反應制得的聚氨酯預聚體反應合成了一種嵌段型的聚氨酯改性端氨基聚硅氧烷(PUASO-2)。并用IR、1H-NMR、SEM等對PUASO-2進行了結(jié)構(gòu)表征、成膜性觀察及應用性能的研究。
　　研究表明：PUASO-2易乳化為平均粒徑為256.1nm，電位為15.4mV的PUAS-2乳液；將PUAS-2應用于棉織物的后整理，能使處理后的棉纖維表面光滑平整。當選擇異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，聚

4、醚二醇(PEG-1000)為合成原料、ASO-2的氨值為0.3mmol/g、PU質(zhì)量分數(shù)為20％，PUAS-2用量為10g/L時，經(jīng)PUAS-2整理后的棉織物彎曲剛度達到了991mN，白度為81.19wb，靜態(tài)吸水時間為1.61s，折皺回復角達到了174.71 o，其應用效果最佳。經(jīng)PUAS-2整理過的棉織物改善了經(jīng)AS-2整理后棉織物的缺陷，并賦予了其一定的抗皺性能。
　　(2)聚氨酯改性側(cè)鏈氨基聚硅氧烷(PUASO-1)的制備

5、、表征及應用研究以羥基硅油(HSO)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(DL-602)
　　先通過本體聚合反應制得側(cè)鏈氨基聚硅氧烷(ASO-1)，之后與異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(PEG-1000)等為原料合成的聚氨酯預聚體發(fā)生反應，制備了一種交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的聚氨酯改性側(cè)鏈氨基聚硅氧烷(PUASO-1)。用IR、1H-NMR、SEM等對PUASO-1進行了結(jié)構(gòu)表征、成膜性觀察及應用性能的研究。
　

6、　研究表明：PUASO-1易乳化為平均粒徑為135.8nm，電位為54.1mV的乳液PUAS-1；將PUAS-1應用于棉織物的后整理，能使處理后的棉纖維表面光滑平整。當ASO-1的氨值為0.3mmol/g、PU質(zhì)量分數(shù)為20%，PUAS-1用量為10g/L時，經(jīng)PUAS-1整理后的棉織物彎曲剛度達到813mN，白度為81.83wb，靜態(tài)吸水時間為1.41s，折皺回復角達到了196.71 o。由于自身分子結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，經(jīng)PUAS-1整理后的

7、棉織物能夠得到更加優(yōu)異的性能。
　　(3)封閉型聚氨酯PU交聯(lián)劑的合成及在有機硅中的應用研究
　　以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(PEG-1000)和三乙醇胺(TEOA)、丁酮肟(MEKO)等為原料合成了一種封閉型聚氨酯交聯(lián)劑(PU)，并通過用IR和1H-NMR對其進行結(jié)構(gòu)表征；將其與氨基硅乳AS-1復配，得到聚氨酯/氨基硅(PU/AS)復合乳液，并對PU/AS復合乳液進行成膜性觀察及應用性能的研究。
　

8、　研究表明：當PU/AS復合乳液用量為10g/L，采用一浸一軋，170℃固化90s時，PU的R值為1.15，聚氨酯與氨基硅乳按質(zhì)量比5：5復配時，經(jīng)PU/AS復合乳液整理后的棉織物的彎曲剛度達到了821mN，靜態(tài)吸水時間為1.48s，白度為80.87wb，折皺回復角達到了198.98 o。與AS-1整理后的棉織物相比，PU/AS復合乳液整理后棉織物的白度、折皺回復角和靜態(tài)吸水時間得到明顯的提高，而柔軟度略有下降。與PUAS-1應用性能相