聚氨酯型高分子皮革酸性染料的制備及其應(yīng)用性能.pdf

1、水性聚氨酯以及高分子染料，這兩種材料因其在應(yīng)用中突出的環(huán)保性能以及優(yōu)良的綜合性能而得到了迅速發(fā)展，涉及的應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸擴大。本文首先概括了兩種材料各自的合成方法與應(yīng)用性能，在綜合考慮兩種材料合成與應(yīng)用特性的基礎(chǔ)上，基于將染料分子引入聚氨酯高分子化合物中的思路，合成了一類水性聚氨酯的高分子染料，并將其應(yīng)用于皮革染色工序以及涂飾工序，探索該類染料的特性及其應(yīng)用效果。
　　本課題研究中，首先以2,4-甲苯二異氰酸酯（TDI）和聚丙二醇1

2、000（PPG-1000）為原料合成聚氨酯預(yù)聚體，用2,2-二羥甲基丙酸（DMPA）擴鏈制備端異氰酸酯基團的聚氨酯，并用帶有羥基基團的酸性染料（酸性紅B、酸性嫩黃G、弱酸性黑BG）對其進行封端改性處理，可以獲得相應(yīng)的聚氨酯型高分子染料。調(diào)整合成參數(shù)制得了分別應(yīng)用于制革染色工藝的聚氨酯型高分子染料（簡稱PUⅠ-酸性紅B、PUⅠ-酸性嫩黃G、PUⅠ-弱酸性黑BG）和應(yīng)用于制革涂飾工藝的聚氨酯型高分子染料（簡稱PUⅡ-酸性紅B、PUⅡ-酸性嫩

3、黃G、PUⅡ-弱酸性黑BG）。在制備過程中預(yù)聚反應(yīng)最優(yōu)實驗參數(shù)為n(-OH)：n(-NCO)=1:3~1:4，加入DMPA擴鏈和用染料封端階段控制體系反應(yīng)參數(shù)總R值為1.1~1.2。
　　通過紅外光譜、激光粒度、色牢度分析以及熱力學(xué)性能分析測試等手段對產(chǎn)物以及涂膜性能進行表征與研究，結(jié)果表明：酸性染料經(jīng)酰胺鍵（-CO-NH-）能夠連接在聚氨酯鏈端，并形成水性高分子染料；這種高分子染料分散體系的乳液平均粒徑在60~160μm，可以穩(wěn)

4、定存放，滿足水相染色要求；涂膜的色牢度、熱力學(xué)等性能等也符合皮革涂飾的基本要求。
　　以藍(lán)濕革屑模擬藍(lán)濕坯革，以PUⅠ-酸性紅B、PUⅠ-酸性嫩黃G、PUⅠ-弱酸性黑BG為研究對象分別進行染色實驗，并與相應(yīng)小分子酸性染料對比。實驗結(jié)果顯示小分子染料上染率均在68％~78%之間，固色率在81%~87%之間；而聚氨酯型高分子酸性染料上染率達(dá)到92%~98%，固色率在93%以上。通過對染色革屑進行紅外光譜分析、熱力學(xué)分析等手段表征，研究

5、了聚氨酯高分子酸性染料上染皮纖維時的染色機理，經(jīng)化學(xué)分析得知聚氨酯型酸性染料分子上的羧基與鉻鞣革纖維中鉻進行配位結(jié)合，也存在羧基與鉻鞣革纖維中的氨基之間的離子鍵形式結(jié)合，這兩種主要分子間作用力將會在皮
　　革纖維間產(chǎn)生一定的交聯(lián)作用，最終表觀為染料與革纖維的共價鍵結(jié)合。
　　以PUⅡ-酸性紅B、PUⅡ-酸性嫩黃G、PUⅡ-弱酸性黑BG為研究對象，將這些高分子酸性染料代替染料水應(yīng)用在制革涂飾工序中，將涂膜的耐干摩擦色牢度和耐遷