水性聚氨酯的合成及其在棉織物抗皺整理中的應(yīng)用研究.pdf

1、本課題以多元醇，異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二羥甲基丙酸(DMPA)、甲乙酮肟(MEKO)等為原料，采用“預(yù)聚-封端-擴鏈-分散”等步驟，制備了系列脂肪族水性聚氨酯(WPU)乳液，研究了不同多元醇、DMPA含量、中和度、不同類型封端劑及合成工藝對水性聚氨酯性能的影響，著重探討了甲乙酮肟封端工藝，獲得了分散均一的水性聚氨酯乳液。并通過正交實驗和復(fù)配實驗，優(yōu)化了水性聚氨酯合成配方。
　　 實驗結(jié)果表明：最佳工藝為預(yù)聚反應(yīng)溫度90

2、℃，反應(yīng)時間2小時；中和反應(yīng)溫度50℃左右，中和反應(yīng)在預(yù)聚反應(yīng)完成后進行有利于后續(xù)反應(yīng)。封端后加水分散，擴鏈在水中進行反應(yīng)比較平穩(wěn)。DMPA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％左右，中和度在90％～100％范圍內(nèi)合適。采用不同封端劑NaHSO3和甲乙酮肟，分別制得WPU-1和WPU-2水性聚氨酯抗皺整理劑。兩種乳液都能成膜，WPU-1乳液分散性較好，WPU-2乳液穩(wěn)定性較好。以甲乙酮肟為封端劑時，n(-H)：n(-NCO)為1:1～1.2:1，反應(yīng)溫度為

3、80℃，總反應(yīng)時間為5小時，預(yù)聚體的封端率較高，甲乙酮肟封端得到的產(chǎn)品的解封溫度在120℃左右。通過正交實驗得知，由聚醚220合成的水性聚氨酯具有較好的耐水性，由聚四氫呋喃醚二醇(PTMG2000)合成的水性聚氨酯具有優(yōu)異的力學(xué)性能，因此采用上述2種聚醚多元醇進行復(fù)配合成水性聚氨酯，當(dāng)聚醚220:PTMG2000比例為3:1時所得的水性聚氨酯能達到優(yōu)良的綜合性能。
　　 將合成的水性聚氨酯及其與醚化2D樹脂、丁烷四羧酸(BTCA

4、)復(fù)配的整理劑對棉織物進行抗皺整理應(yīng)用，并在整理前后進行了FTIR、掃描電鏡分析，對水性聚氨酯抗皺整理工藝進行了研究，得到如下結(jié)論：水性聚氨酯與纖維素纖維發(fā)生了一定程度的化學(xué)交聯(lián)，整理劑濃度為100g/L（整理劑固含量為30％-35％，軋余率70％-80％），焙烘條件為160℃、3min整理后織物褶皺回復(fù)角可提高60°以上，強力保留率可達90％，對織物其它性能無明顯影響。與醚化2D樹脂復(fù)配時（醚化2D樹脂100g/L，軋余率80％）WP

5、U添加量為40g/L為宜，整理后織物褶皺回復(fù)角、拉升及撕破強力均比單一整理時上升。與BTCA復(fù)配時WPU與BTCA用量比為1:1(整理劑總用量為100g/L，軋余率80％)，整理后織物褶皺回復(fù)角比單一使用BTCA低，但拉升及撕破強力比單一整理時高，大大減少了BTCA的用量及其使用時產(chǎn)生的環(huán)境污染，降低了成本。
　　 傳統(tǒng)的棉織物抗皺整理劑在進行加工以及服用過程中會釋放出甲醛，污染環(huán)境，影響人們的健康，而且整理后織物強力損傷嚴(yán)重。