-刘晶-羧酸型水性聚氨酯的制备及改性研究

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1、2012031-刘晶-羧酸型水性聚氨酯的制备及改性研究硕士学位论文（中文题名）羧酸型水性聚氨酯的制备及（英文题名）Studyonpreparationand研究生导师学院学科专业学位类型:学术型学位学位授予年度羧酸型水性聚氨酯的制备及改性研究刘晶西安工程大学羧学校代码10709中图分类号TS195.5UDC密级：□公开□保密硕士学位论文（学术学位）论文题名:羧酸型水性聚氨酯的制备及改性研究研究生：刘晶学号：2012031导师：赵振河（教授）学院：纺织与材料学院学科专业：纺织化学与染整工程申请学位：工学硕士答辩委员会主任委员：邢建伟答辩日期：2015年3月21日西安工

2、程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日西安工程大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西安工程大学教学目的使用本学位论文，将全部或部分内容编入有关数据

3、库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□保密，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于□不保密，□立即或在□1年□2年后开放使用。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月羧酸型水性聚氨酯的制备及改性研究摘要:水性聚氨酯（Waterbornepolyurethane，简称WPU）拥有众多优点如无毒性、不易燃烧、对环境不造成危害等，使其广泛的应用于社会经济发展中。但是，水性聚氨酯同时还存在一些缺点，如固含量不易做大，胶膜强度不够、耐水性和耐溶剂差等问题。本课题旨在制备出一种耐水性优良，力学性能较好，且成膜柔软性能好的水性聚氨酯产

4、品，应用于纺织品的功能性整理。本课题以TDI（甲苯二异氰酸酯）和分子量为2586的聚酯多元醇JW2544为预聚原料，DMPA（二羟甲基丙酸）为小分子扩链剂，TEA（三乙胺）为中和剂制备出了羧酸型水性聚氨酯；并使用改性剂KH-550（γ-氨丙基三乙氧基硅烷）将硅氧烷基团引入聚氨酯体系中，提高了聚氨酯材料各项性能。分析确定了羧酸型水性聚氨酯制备的最佳工艺条件；对羧酸型水性聚氨酯各项性能受到的影响因素做了分析讨论。对聚氨酯乳液外观、胶膜力学性能、胶膜吸水率受到R值、DMPA用量、中和度的影响作了探讨分析，并确定了最佳值。确定了改性水性聚氨酯的最佳工艺，并对改性羧酸型水性聚

5、氨酯材料性能影响因素作了分析探讨。最终确定的工艺：R值为2.5，在75℃下进行预聚反应100min能够获得较好的预聚体系，DMPA用量为5%，在80℃下进行扩链反应90min，再经过中和度为100%的中和反应，最后加入去离子水乳化得到性能最佳的聚氨酯乳液。改性乳液的最佳工艺：改性剂KH-550用量为5%，45℃下反应60min，能够得到性能优异的改性水性聚氨酯。羧酸型水性聚氨酯及改性乳液作为纺织品功能性整理剂应用于织物上，本课题做了三种应用研究：1.涂料印花中作为交联剂改善了纯棉和涤棉两种机织物的耐摩擦色牢度等级；2.作为抗皱整理剂应用于纯棉织物当中；3.作为抗起毛

6、起球整理剂应用于纯棉针织物中，提高了纯棉针织物的抗起毛起球等级。通过FT-IR分析证实，所制备聚合物中含有氨酯键等聚氨酯特征性基团，改性聚合物中含有Si-O-Si基团，成功的合成出羧酸型水性聚氨酯及其改性乳液；TG分析表明经过由硅氧烷偶联剂改性的聚氨酯耐热性要优于未改性乳液；SEM照片反映出羧酸型水性聚氨酯乳液成功的在织物纤维中起到交联作用，能够达到整理目的。图34幅，表28个，参考文献67篇。关键词：羧酸型水性聚氨酯，聚酯多元醇，最佳工艺，纺织品功能性整理IIIStudyonPreparationandModificationsofCarboxylicAcidTy

7、peWaterbornePolyurethaneABSTRACT：Waterbornepolyurethane(WPU)withtheadvantageofnon-toxicity,lowburningpointandenvironmental,hasbeenwidelyusedinthedevelopmentofsocialeconomy.However,Waterbornepolyurethanealsohasmanydisadvantage,forexample,lowsolidcontent,poorstrengthofmembrane,poorwate