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(kuò)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(lèi)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(lèi)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(kuò)鏈制備端異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯，并用帶有羥基基團(tuán)的酸性染料（酸性紅B、酸性嫩黃G、弱酸性黑BG）對(duì)其進(jìn)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(jiǎn)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(jiǎn)稱PUⅡ-酸性紅B、PUⅡ-酸性嫩

3、黃G、PUⅡ-弱酸性黑BG）。在制備過(guò)程中預(yù)聚反應(yīng)最優(yōu)實(shí)驗(yàn)參數(shù)為n(-OH)：n(-NCO)=1:3~1:4，加入DMPA擴(kuò)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(guò)紅外光譜、激光粒度、色牢度分析以及熱力學(xué)性能分析測(cè)試等手段對(duì)產(chǎn)物以及涂膜性能進(jìn)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(duì)象分別進(jìn)行染色實(shí)驗(yàn)，并與相應(yīng)小分子酸性染料對(duì)比。實(shí)驗(yàn)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(guò)對(duì)染色革屑進(jìn)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(shí)的染色機(jī)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(jìn)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(huì)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(jià)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(duì)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