環(huán)境友好型水性聚氨酯的合成及在棉織物上的應用.pdf

1、水性聚氨酯因其以水為分散介質，具有揮發(fā)性有機物(VOC)含量低、環(huán)境友好的特點，在紡織品、涂料等應用領域具有重要的意義和作用。當今人們對功能性整理劑的要求越來越高，作為紡織整理劑的重要一支，合成具有多功能性的水性聚氨酯逐漸成為研究熱點。
　　 本論文從3，3-雙（溴甲基）氧雜環(huán)丁烷(BBMO)出發(fā)，分別合成了兩種具有“Clickable”活性的單體BAMO和BPMO，以及三種分別具有三氟乙基和七氟丁基的氧雜環(huán)丁烷單體( FOx、

2、AFOx-C1)。通過對這些單體進行陽離子開環(huán)聚合，我們共制備了四種具有不同結構的共聚型含氟聚醚二醇和四種均聚型聚醚二醇。結合紅外光譜(FT-IR)、核磁共振(NMR)、凝膠色譜(GPC)等技術分析表征了這八種聚醚二醇的結構。
　　 采用以“Click Chemistry”為手段的Step-growth Polymerization方法，我們將磷酸酯結構以側鏈的形式引入到“Clickable”聚醚二醇，得到了PEG1-DEP-C

3、1、PEG1-DEP/DFP-C3、PEG2-DEP/DFP-C1這些具有磷酸酯結構的含氟聚醚二醇。同時，將所合成的含氟籠狀倍半硅氧烷(POSS-A)經過“Click Chemistry”反應嫁接至“Clickable”聚醚二醇側鏈上得到含硅聚醚二醇PEG1-POSS-C1。由FT-IR、NMR、GPC表征經修飾的聚醚二醇結構。
　　 分別以上述一種含氟均聚聚醚二醇和六種經修飾的含氟聚醚二醇作為軟段部分，與二異氰酸酯(IPDI)

4、預聚，并依次經擴鏈聚合、成鹽、乳化，制備了不同結構的水性聚氨酯（乳液）:CFPU-C1-E1、CPU-C1-E2、APU-C1-E3、AFPU-C1-E4、APU-C3-E6、APU-CrE11和APU-CrE14。同時我們在硬段部分采用BHPP作為擴鏈劑，分別合成了APU-C3-E8、APU-C3-E9、APU-C3-E10和APU-C3-E12等四種硬段含磷改性的水性聚氨酯（乳液）;為了提高聚氨酯乳液的穩(wěn)定性，設計并制備了APU-C

5、3-E5、APU-CrE7-1、APU-CrE7-2和APU-C3-E10等，軟段同時具有含氟聚醚二醇和PPG-2000的水性聚氨酯（乳液）。這些水性聚氨酯均為線性結構，其乳液的固含量平均分布在15～25％。
　　 對比線性結構的水性聚氨酯，我們利用三乙醇胺為核，經DMPA擴鏈兩次，制備了具有第二代結構的超支化聚酯作為超支化聚氨酯的核結構。分別以聚醚二醇PEG1-POSS-C1和PEG3-A-C1在核結構上“生長”而制備出具有超

6、支化結構的水性聚氨酯APU-C1-E15和APU-C1-E13。并進一步在APU-C1-E13支鏈上嫁接十三氟己基碳鏈，制備出本論文中含氟量最高的超支化水性聚氨酯APU-F。
　　 將這些水性聚氨酯乳液用于棉織物的后整理，并測試了整理后棉織物的拒水、拒油和阻燃性能。軟段不含有PPG-2000的水性聚氨酯，其整理過的棉織物對水的接觸角可以達到130°以上，其中含有POSS結構的水性聚氨酯能夠達到140°以上。但只有APU-F的拒油