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1、萬方數(shù)據(jù)2013年第28卷第2期2013．V01．28No．2聚氨酯工業(yè)POLYURETHANEINDUSTRY·23·陽離子水性聚氨酯的合成及其在染整中的應用王靜靜1趙濤1’2+(1．東華大學化學化工與生物工程學院上海201620)(2．生態(tài)紡織教育部重點實驗室上海201620)摘要：采用逐步聚合法，選用異佛爾配l-=-異氰酸酯(IPDI)和聚乙二醇(PEGl000)為預聚單體，自制的端羥基季銨鹽為陽離子擴鏈劑，利用亞硫酸氫鈉對異氰酸酯基封端處理后對體系進行去離子水分散乳化，合成了一種反應型陽離子水性
2、聚氨酯(WPU)固色劑，考察了預聚反應溫度、nNco／n。。比值以及擴鏈劑用量對陽離子WPU性能的影響。結果表明，"-3預聚反應nNCO／n。。比值為2．0、溫度70℃，季銨鹽擴鏈劑質(zhì)量分數(shù)為9％(相對于預聚物)時，合成陽離子WPU性能較好；將其用于活性染料或直接染料染色棉織物的固色處理，耐皂洗牢度及耐摩擦色牢度效果良好，其中濕摩擦牢度能夠達到4級。關鍵詞：陽離子；聚氨酯；染整；應用中圖分類號：TQ610．4+4；323．8文獻標識碼：A文章編號：1005—1902(2013)02—0023—04水性聚
3、氨酯(WPU)是以水代替有機溶劑作為分散介質(zhì)的新型聚氨酯(Pu)體系，根據(jù)其引入基團所帶電性的不同，將WPU分類為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性型‘1。2J。近年來，WPU在紡織和印染助劑方面的應用已有不少報道，如用作染色助劑、涂料印花粘接劑、柔軟與防皺整理劑、抗靜電和親水整理劑等，以提高染色深度、牢度以及紡織物的其它性能。PU固色劑是近年來較受關注的一類新型無醛固色劑¨1。本研究采用逐步聚合法，選用異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和聚乙二醇(PEGl000)為預聚單體，端羥基的季銨鹽為陽離子擴鏈劑，
4、利用亞硫酸氫鈉對異氰酸酯基封端處理后對體系進行去離子水分散乳化，合成了一種反應型陽離子WPU固色劑，將其用于活性染料或直接染料染色棉織物的固色處理。探討了反應型陽離子WPU固色劑的合成及其在棉織物固色中的應用。1實驗部分1．1原料與儀器異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，日本進口；聚乙二醇(PEGl000)、環(huán)氧氯丙烷(ECH)、異丙醇、亞硫酸氫鈉、氯化鈉、無水碳酸鈉，國藥集團化學試劑有限公司；Ⅳ．甲基二乙醇胺(MDEA)，梯希愛化成工業(yè)發(fā)展有限公司；丙酮，上海凌峰試劑有限公司；以上試劑均為分析純；直接堅牢
5、素黃SF-2RL(Clariant)、ED．H活性黑，工業(yè)級，浙江億得化工有限公司。NicoletMagna．IR560傅里葉紅外光譜儀，美國ATIAs電氣設備公司；SNB-2數(shù)字旋轉粘度計，上海地學儀器研究所；Nano-2S納米粒度與電位分析儀，英國馬爾文儀器公司；L80-2臺式離心機，上海躍進醫(yī)療器械廠；Datacolor650測色配色儀，美國Datacol—or公司；Y571B摩擦牢度儀，溫州紡織儀器廠；SW-12A耐洗色牢度試驗機，溫州大榮紡織儀器有限公司。1．2陽離子WPU固色劑的合成將MDE
6、A和一定量的異丙醇置于三頸燒瓶，升溫至40℃時，緩慢滴加計量的ECH，待滴完后升溫到60℃反應6h。將所得端羥基季銨鹽用丙酮洗滌數(shù)次并減壓蒸餾除去溶劑，置于45℃的真空干燥箱中。得到的季銨鹽，因其具有雙端羥基可與聚氨酯預聚物的端異氰酸酯基反應，因此可作為后續(xù)聚氨+通訊聯(lián)系人：趙濤，教授，博士生導師，從事紡織助劑的研發(fā)及應用。萬方數(shù)據(jù)·24·聚氨酯工業(yè)第28卷酯合成的擴鏈劑。按預聚體NCO質(zhì)量分數(shù)理論值5．67％的比例，將一定量的PEGl000(預先在100oC、真空度o．09—0．10MPa下脫水2h)
7、置于三頸燒瓶中，40℃攪拌并緩慢加入IPDI，在70℃反應約2h。降溫至40℃，取一定量端羥基季銨鹽加入其中反應1．5h。利用冰水浴控制反應體系溫度0～5℃，將亞硫酸氫鈉加入反應溶液中反應1．5h，升溫至45℃，根據(jù)固含量滴加去離子水，在高速攪拌下乳化2h。乳化結束后減壓蒸餾除去乳液中殘留的溶劑，即可得到外觀為半透明帶淡藍光、固體質(zhì)量分數(shù)為30％～35％的反應型陽離子WPU，作為染整固色劑。1．3WPU固色劑在染整中的應用1．3．1織物的染色棉織物的活性染料浸染法染色采用ED—H活性黑染料。染料用量5％
8、(對纖維重)；氯化鈉20g／L；碳酸鈉10g／L；浴比1：50。采用60℃人染，90℃堿固色。棉織物的直接染料浸染法染色采用SF-2RL直接堅牢素黃。染料用量2％(對纖維重)；氯化鈉20g／L；浴比1：50；采用40℃入染，90℃染色。1．3．2固色處理浸軋工藝：二浸二軋(WPU固色劑80g／L、浴比10：1、軋余率75％)_÷預烘(80℃、4min)_焙烘(溫度140℃、時間2min)一水洗后烘干。浸漬工藝：浸漬(WPU固色劑50g／L、
