涂料染色用水性聚氨酯黏合剂合成和应用

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1、涂料染色用水性聚氨酯黏合剂合成和应用　　摘要：以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚乙二醇（PEG）等为单体，采用自乳化法合成了水性聚氨酯黏合剂WPU。讨论了PEG分子质量、IPDI的—NCO与PEG的—OH摩尔比值（R值）、二羟甲基丙酸（DMPA）用量、乙二胺（EDA）用量对水性聚氨酯乳液性能、胶膜性能的影响，并采用傅里叶红外光谱仪表征了WPU的结构。以自制WPU为黏合剂对纯棉织物进行涂料染色，结果表明：自制黏合剂与市售的同类型黏合剂具有相近的性能表现，且其性能优于聚丙烯酸酯类黏合剂。关键词：聚氨酯；自

2、乳化；黏合剂；涂料染色中图分类号：TS193.2文献标志码：ASynthesisofWaterbornePolyurethaneAdhesiveforPigmentDyeingandItsApplicationAbstract：Isophoronediisocyanate（IPDI），polyethyleneglycol（PEG）weretakenasmonomerstosynthesizewaterbornepolyurethaneadhesiveWPUthroughself-emulsificati

3、onprocess.TheinfluenceofmolecularweightofPEG，themolarratioof-NCOinIPDIand-OHinPEG，thedosageofdimethylolpropionicacidandethylenediamineonthe5propertiesofwaterbornepolyurethanewasanalyzed.TheintrinsicstructureofWPUwascharacterizedbyFouriertransforminfrared

4、spectroscopyinstrument.ThenWPUwasusedasadhesiveinpigmentdyeingofcotton.Theresultsshowedthepropertiesofself-madeadhesivewereasgoodassimilarproductsonthemarket，andbetterthanthoseofpolyacrylateadhesive.Keywords：polyurethane；self-emulsification；adhesive；pigm

5、entdyeing近年来，涂料染色以工艺简单、拼色方便、能耗低、污染少以及对纤维着色没有选择性等优点得到印染行业的广泛关注。涂料染色借助黏合剂交联成膜，使颜料微粒粘附于织物表面，其成膜性能优劣直接影响染色牢度、手感、匀染性等。研制合适的黏合剂一直是涂料染色的热门课题，聚丙烯酸酯类黏合剂普遍存在膜的弹性差，手感粗硬以及湿摩擦牢度差等问题，而聚氨酯黏合剂则具有成膜强度高、韧性、弹性好等优点，受到印染企业的青睐。水性聚氨酯WPU是以水为介质代替溶剂型聚氨酯中的有机溶剂，成膜后无有机溶剂，具有不燃、无毒、不污染

6、环境、节能、透气性好等优点，同时还具有较高的强度和耐磨损性等，可替代聚丙烯酸酯类黏合剂应用在纺织品的涂料染色中。51实验部分1.1实验药品、材料药品：异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇（CP级）、二月桂酸二丁基锡（LR级）、三乙醇胺、乙二胺、无水乙醇、丙酮、盐酸、氢氧化钠、2，2-二羟甲基丙酸；涂料，黏合剂811-1、DF、AH-101、UF-120，润湿剂JFC。材料：纯棉织物漂白半成品，芜湖中天印染有限公司。1.2水性聚氨酯黏合剂WPU的合成及胶膜制备表1中，PEG分子量增大，乳液稳定性无明显变化，但黏度

7、逐渐增大，胶膜吸水率下降。这可能是因为随着PEG分子量的增大，聚氨酯软段分子量逐渐增加，即聚氨酯大分子链长度和平均分子量逐渐增加，大分子链容易互相缠结，形成较为紧密的粒子结构，从而使乳液的黏度增加。胶膜吸水率的下降是由于软段呈疏水性，软段分子量的增大将导致聚氨酯大分子链的疏水性升高，亲水性下降。综合考虑乳液性能和胶膜性能，PEG分子量在1000较为合适。2.1.2R值对WPU性能的影响（表2）由表25可知，R值增大，乳液稳定性下降，黏度降低，胶膜性能有所提高。增大R值会提高大分子链硬段含量，即提高了易形

8、成氢键的氨基甲酸酯基的含量，体系中多余的—NCO与氨基甲酸酯基可进一步反应形成脲基甲酸酯交联基团，在交联及氢键的作用下形成更大的粒子，随着粒径的增大，乳液的稳定性降低。当R值较大时，预聚体平均分子质量减小，乳液黏度降低；同时，聚氨酯分子链段中疏水性基团的含量相应提高，使聚氨酯胶膜的疏水性增强，吸水率下降。另外，R值增大，即硬段含量增大，硬段更集中，增强了硬段结晶微区的交联作用，提高了聚氨酯胶膜的力学性能。综合考虑，选定R值为2.2。和传递，