環(huán)境友好型水性聚氨酯的合成及在棉織物上的應(yīng)用.pdf

1、水性聚氨酯因其以水為分散介質(zhì)，具有揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)含量低、環(huán)境友好的特點(diǎn)，在紡織品、涂料等應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的意義和作用。當(dāng)今人們對(duì)功能性整理劑的要求越來越高，作為紡織整理劑的重要一支，合成具有多功能性的水性聚氨酯逐漸成為研究熱點(diǎn)。
　　 本論文從3，3-雙（溴甲基）氧雜環(huán)丁烷(BBMO)出發(fā)，分別合成了兩種具有“Clickable”活性的單體BAMO和BPMO，以及三種分別具有三氟乙基和七氟丁基的氧雜環(huán)丁烷單體( FOx、

2、AFOx-C1)。通過對(duì)這些單體進(jìn)行陽(yáng)離子開環(huán)聚合，我們共制備了四種具有不同結(jié)構(gòu)的共聚型含氟聚醚二醇和四種均聚型聚醚二醇。結(jié)合紅外光譜(FT-IR)、核磁共振(NMR)、凝膠色譜(GPC)等技術(shù)分析表征了這八種聚醚二醇的結(jié)構(gòu)。
　　 采用以“Click Chemistry”為手段的Step-growth Polymerization方法，我們將磷酸酯結(jié)構(gòu)以側(cè)鏈的形式引入到“Clickable”聚醚二醇，得到了PEG1-DEP-C

3、1、PEG1-DEP/DFP-C3、PEG2-DEP/DFP-C1這些具有磷酸酯結(jié)構(gòu)的含氟聚醚二醇。同時(shí)，將所合成的含氟籠狀倍半硅氧烷(POSS-A)經(jīng)過“Click Chemistry”反應(yīng)嫁接至“Clickable”聚醚二醇側(cè)鏈上得到含硅聚醚二醇PEG1-POSS-C1。由FT-IR、NMR、GPC表征經(jīng)修飾的聚醚二醇結(jié)構(gòu)。
　　 分別以上述一種含氟均聚聚醚二醇和六種經(jīng)修飾的含氟聚醚二醇作為軟段部分，與二異氰酸酯(IPDI)

4、預(yù)聚，并依次經(jīng)擴(kuò)鏈聚合、成鹽、乳化，制備了不同結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯（乳液）:CFPU-C1-E1、CPU-C1-E2、APU-C1-E3、AFPU-C1-E4、APU-C3-E6、APU-CrE11和APU-CrE14。同時(shí)我們?cè)谟捕尾糠植捎肂HPP作為擴(kuò)鏈劑，分別合成了APU-C3-E8、APU-C3-E9、APU-C3-E10和APU-C3-E12等四種硬段含磷改性的水性聚氨酯（乳液）;為了提高聚氨酯乳液的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)并制備了APU-C

5、3-E5、APU-CrE7-1、APU-CrE7-2和APU-C3-E10等，軟段同時(shí)具有含氟聚醚二醇和PPG-2000的水性聚氨酯（乳液）。這些水性聚氨酯均為線性結(jié)構(gòu)，其乳液的固含量平均分布在15～25％。
　　 對(duì)比線性結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯，我們利用三乙醇胺為核，經(jīng)DMPA擴(kuò)鏈兩次，制備了具有第二代結(jié)構(gòu)的超支化聚酯作為超支化聚氨酯的核結(jié)構(gòu)。分別以聚醚二醇PEG1-POSS-C1和PEG3-A-C1在核結(jié)構(gòu)上“生長(zhǎng)”而制備出具有超

6、支化結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯APU-C1-E15和APU-C1-E13。并進(jìn)一步在APU-C1-E13支鏈上嫁接十三氟己基碳鏈，制備出本論文中含氟量最高的超支化水性聚氨酯APU-F。
　　 將這些水性聚氨酯乳液用于棉織物的后整理，并測(cè)試了整理后棉織物的拒水、拒油和阻燃性能。軟段不含有PPG-2000的水性聚氨酯，其整理過的棉織物對(duì)水的接觸角可以達(dá)到130°以上，其中含有POSS結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯能夠達(dá)到140°以上。但只有APU-F的拒油