基于季铵盐聚硅氧烷及特殊手感PU涂层剂的制备与研究

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1、１〇７〇８学校代码：■２论文分类号？＾５３１５０８０淡岛斜技大營ｆ纖ＮＯＬＯＧＳＨＡＡＸＩＶＥＲＳＩＹＯＦＳＥＮＣ＆ＴＥＣＨＹＮＩＵＮＴＣＩＥ硕士学位论文＇ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ基于季铵盐聚硅氧烷及特殊手感ＰＵ涂层剂的制备与研究■娜＾Ｉ学科名称：应用化学ＩＩＩ，：２０１８年３月１１论文提交日期；＾丨｜震■ｉ仑文答辩日期：２０１８年５月ＩＩＩ｜学位授予单位：陕西科技大学申请工学硕士学位论文论文题目：基于季铵盐聚硅氧烷及特殊手感PU涂层剂的制备与研

2、究学科门类：工学一级学科：化学工程与技术培养单位：化学与化工学院硕士生：张强导师：安秋凤教授2018年5月PreparationandResearchofBasedonQuaternaryAmmoniumPolysiloxaneandSpecialHandFeelingPolyurethaneCoatingAgentAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngin

3、eeringScienceByQiangZhangSupervisor:Prof.QiufengAnMay2018基于季铵盐聚硅氧烷及特殊手感PU涂层剂的制备与研究摘要受纺织生态学和低碳经济理念的驱使，功能复合型和环保舒适型纺织产品应运而生，多组分聚硅氧烷复配以及多元化风格整理技术的研究俞受重视。采用季铵盐聚硅氧烷与不同单功能聚硅氧烷复配，制备兼具手感风格的功能复合型聚硅氧烷，赋予了织物优良的应用性能以及舒适的手感风格。采用顺丁烯二酸酐改性季铵盐聚硅氧烷，将其乳液与涂层剂其余组分混配，制备特殊手感PU涂层剂，涂层整理后PU革表面油润光泽且具有滑爽的嫩肤感

4、效应，改善了PU涂层革的舒适性能。基于此，本论文的研究内容和结果如下：（1）选择聚甲基氢硅氧烷（α,-PHMS）、烯丙基环氧基聚醚（APE）和聚醚叔胺（TAM）进行氢硅化加成反应、开环反应和季铵化反应，制备了一系列端基型季铵盐聚醚聚硅氧烷（QAPS），通过FT-IR、1H-NMR证实了QAPS具有预期的分子结构。利用纳米粒度及Zeta电位分析仪、扫描电子显微镜SEM等对QAPS乳液的粒径分布、电位强度及纤维表面成膜形貌进行了测试表征，另外，探讨了聚醚叔胺分子量、乳液用量以及定型温度对整理后织物应用性能的影响并测试了QAPS的耐水洗性能。结果表明：QAP

5、S乳液的多分散系数PDI为0.223，平均粒径为69.26nm，Zeta电位值为+49.7mV；QAPS乳液成膜性优良，纤维表面有光滑平整的膜形貌；当聚醚叔胺为TAM-1000、乳液用量为5g·L-1、定型温度为160℃时，经QAPS乳液整理后的棉织物应用性能优异，并且水洗多次后仍可保持良好的手感。（2）采用制得的一种端基型季铵盐聚醚聚硅氧烷（QAPS）、侧链环氧基聚醚聚硅氧烷（CGF）、107硅橡胶和反应性偶联剂（RCA）复配乳化得到柔软细腻感功能型聚硅氧烷SFAPS乳液，测试了乳液性能，其多分散系数PDI为0.177，平均粒径为27.69nm，Zet

6、a电位值为+33.2mV，TEM观察SFAPS胶粒呈基本规则的亮圆球形，胶粒分散匀称。分析测试了SFAPS的表面成膜形貌、粗糙度以及元素组成和含量，同时，考察了乳化剂SAa用量、EM用量、CGF用量以及RCA质量分数对棉织物应用性能的影响并评定了SFAPS的特殊手感。结果表明：SFAPS乳液可在纤维束表面吸附成膜，改善了纤维束表面的光滑度；SFAPS硅膜表面呈明暗相间的非均一结构，其表面均方根粗糙度RMS为3.267nm；SFAPSI由O、N、C、Si元素组成且相对百分含量分别为21.87%、0.52%、51.14%及26.47%；当乳化剂SAa用量为2

7、5%、EM用量为10%、CGF用量为30%、RCA质量分数为3%时，经SFAPS整理后棉织物应用性能最佳，手感评定得出SFAPS整理的织物表现出柔软细腻的特殊手感风格。（3）利用顺丁烯二酸酐（MAH）对前文所制备的一种端基型季铵盐聚醚聚硅氧烷（QAPS）进行酰化改性，获得了一种阴离子端基型聚醚氨基聚硅氧烷（CPAS），通过FT-IR和1H-NMR证实了CPAS符合实验预期的分子结构。将CPAS乳化制得稳定均一的黄绿色透明CPAS乳液，经测试其多分散系数PDI为0.093，平均粒径为71.09nm，Zeta电位值为-48.3mV，CPAS乳液稳定且属于阴离

8、子性乳液。将CPAS乳液作为涂层剂添加组分，通过配方设计，制备了PUCAS涂层剂