新型含短氟碳鏈水性聚氨酯的合成及在棉織物上的應(yīng)用.pdf

1、含氟整理劑在紡織品的功能整理領(lǐng)域被廣泛的用來賦予紡織品拒水拒油等防護性能，這些含氟整理劑大多含有全氟烷基(CnF2n+1,n=6-10 )，這些長氟碳鏈基團在降低表面自由能、改善表面的疏水疏油性能方面具有很好的作用。但是長氟碳鏈化合物在自然環(huán)境中難以降解，在人體內(nèi)、動植物體內(nèi)長期蓄積，并有潛在的致癌作用。一些長氟碳鏈的小分子表面活性劑如全氟辛基磺?；惢衔?PFOS )和全氟辛酸銨(PFOA)等在國際社會中的應(yīng)用己經(jīng)受到了限制。隨著人

2、們對這類問題的日益關(guān)注，現(xiàn)有含長氟碳鏈的功能整理劑在市場上的應(yīng)用也將會受到越來越多的限制，所以尋找具有相同降低表面自由能的功能又不含有長氟碳鏈段的功能高分子是一項非常有意義的研究工作。短氟碳鏈(CnF2n+1, n≤4)化合物經(jīng)研究認為在環(huán)境中能降解，并且沒有長氟碳鏈的毒性，因此本文基于環(huán)氧丁烷開環(huán)聚合反應(yīng)，設(shè)計了新型的含短氟碳鏈的聚醚二醇，將其引入到水性聚氨酯中，形成含短氟碳鏈的水性聚氨酯，用于紡織品的拒水拒油整理。 從廉價的

3、三溴新戊醇出發(fā)，經(jīng)關(guān)環(huán)反應(yīng)得到二溴代環(huán)氧丁烷，在相轉(zhuǎn)移催化劑TBAB存在下分別與六氟異丙醇和五氟丙醇醚化后得到含短氟碳鏈的環(huán)氧丁烷單體FOX1和FOX2，收率分別為54％和78％。在BF3·Et2O及新戊二醇的復合催化下, FOX1和FOX2分別開環(huán)聚合成含氟聚醚二醇PFOXl和PFOX2，經(jīng)凝膠色譜測定二者的數(shù)均分子量為3298和2629。聚醚二醇PFOX1和PFOX2分別與異佛爾酮二異氰酸酯IPDI聚合后得到水性聚氨酯FPU1和FP

4、U2。FPU1和FPU2的結(jié)構(gòu)經(jīng)FT-IR光譜分析確定。 將水性聚氨酯FPU1和FPU2分別配制成濃度為4％, 8％和12％的乳液，通過傳統(tǒng)的浸軋烘焙整理工藝，用于棉織物的后整理。整理后的棉織物經(jīng)拒水拒油性能測試，具有中等程度的拒水效果，但不具有拒油效果。在接觸角測試中，以六氟異丙基為短氟鏈的FPU1的接觸角達到130°，以五氟丙基為短氟鏈的FPU2的接觸角則達到146°，幾乎達到了超疏水的效果。然后對兩種短氟碳鏈聚氨酯整理后的