论文部分内容阅读
热反应型聚氨酯也称为封闭型聚氨酯,是一类端-NCO基团与某种含有活性氢原子的化合物反应实现封闭后的聚氨酯产物。由于封闭基团形成的化学键较弱,较高温度下能够释放出端-NCO基团和封闭剂,释放出的-NCO基团能够重新参与反应生成更稳定的化合物,所以热反应型聚氨酯具有很多新的用途。论文分别合成了热反应型阴离子水性聚氨酯和热反应型阳离子水性聚氨酯,分别用作水性聚氨酯合成革涂层的交联剂和超细纤维合成革染色的固色增深剂,以解决水性聚氨酯合成革涂层耐水性差和超细纤维合成革染色基布表面颜色湿擦牢度不够的难题。论文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇-2000(PPG-2000)为主要原料,分别以二羟甲基丙酸(DMPA)为阴离子亲水扩链剂,亚硫酸氢钠(NaHSO3)为封端剂,合成了热反应型阴离子水性聚氨酯;系统的研究了原料配方、R值、预聚反应条件、封闭反应温度等合成条件对热反应型阴离子水性聚氨酯应用性能的影响;优化了热反应型阴离子水性聚氨酯的制备工艺及配方;利用红外光谱(FT-IR)对聚氨酯预聚体和封闭后产物进行了表征;用差示扫描量热法(DSC)测定了热反应型阴离子聚氨酯的热解封温度;将合成的热反应型阴离子水性聚氨酯用作水性聚氨酯合成革涂层的交联剂,优化了应用条件。实验结果表明:在热反应型阴离子水性聚氨酯制备中,最佳的预聚反应条件为:R值为1.6,预聚反应温度为70℃,反应时间为1h,DMPA用量为8%;最佳的封闭反应条件为:封闭反应温度为15℃,反应时间为1.5h,NaHSO3与NCO的摩尔比为1.2,NaHSO3水溶液的浓度为25%;DSC测试表明该热反应型阴离子水性聚氨酯的解封温度为88.3℃;将制备的热反应型阴离子聚氨酯应用于水性聚氨酯DG-6915的交联改性,能明显提高膜的拉伸强度和耐溶剂性,并且在最佳用量10%的条件下,膜的拉伸强度提高100%,断裂伸长率提高65%。论文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇-2000(PPG-2000)为主要原料,以N-甲基二乙醇胺(MDEA)为阳离子亲水扩链剂,甲乙酮肟(MEKO)为封端剂,合成了热反应型阳离子水性聚氨酯;系统的研究了原料配方、R值、预聚反应条件、封闭反应温度等合成条件对热反应型阳离子水性聚氨酯应用性能的影响;优化了热反应型聚氨酯的制备工艺及配方;利用FT-IR对聚氨酯预聚体和封闭后产物进行了表征;用DSC测定了热反应型聚氨酯的热解封温度;将合成的热反应型阳离子水性聚氨酯用作超细纤维合成革染色的固色增深剂,优化了应用条件。实验结果表明:热反应型阳离子水性聚氨酯制备中,最佳的预聚反应条件为:R值为1.15,MDEA的用量为6.0%,反应时间为1h,中和度为100%;最佳的封闭反应条件为:n(活泼H)/n(-NCO)为1.1,反应温度为50℃,反应时间为1h;DSC测试表明该热反应型阳离子水性聚氨酯的热解封温度为110~145℃;将制备的热反应型阳离子水性聚氨酯应用于超细纤维合成革的染色,能够明显的增加表面颜色的湿摩擦牢度和染色深度,且用量为1.5%,后续焙烘温度为160℃时,表面颜色的湿擦牢度可以到3.5级以上。论文研究成果为水性聚氨酯交联剂的合成和应用提供了新的途径,为提高超细纤维合成革染色的湿擦牢度提供了新的解决方案。