四、性质
(一)水分散体性质
水分散体性质一般有含固量、有机溶剂含量、粘度、pH值、粒径、表面张力、成膜性、稳定性等指标。它们随原料和制造方法的不同而异。
粘径大小影响分散体的稳定性、对基材的渗透性和成膜后的膜性能。表面张力影响对基材的润湿性、粘接强度。粘度影响使用性。水系聚氨酯的贮存期一般为3-6个月,亲水性较好的单体稳定时间可以很长。一般水系聚氨酯常温下水分挥发即可成膜,如亲水基团过多,膜可重新分散于水中。分子量较低,分子间无交联的水系聚氨酯成膜性较差,甚至不能成膜。
(二)薄膜性能
1、机械性能[7]聚氨酯弹性体分子主链由柔性链段与刚性链段镶嵌而成。柔性链段如聚醚或聚酯部分、刚性链段如氨基甲酸酯部分。此外,聚氨酯大分子含有大量的极性基团,可形成非常强的分子间力,防止链段之间的彼此滑动,因此与其他高聚物相比具有较好的弹性和耐磨性。聚氨酯还具有良好的耐低温性能,在-70℃也不会脆化。其他机械性能如相对伸长率、抗张强度、撕裂强度等,根据品种不同有较大差异。
2、耐水性能[2、7]水系聚氨酯薄膜浸泡在水中发生吸水膨胀,常用24小时一定温度下吸水增重率或体积膨胀率表示它们的耐水溶胀性。封闭聚合物中亲水基团或在聚合物中加入三维交联剂有利于提高耐水溶胀性。
聚氨酯膜在热水中或长期浸泡于常温水中将逐渐水解,化学键断裂,其物理性能下降直至分子完全破坏。聚醚型聚氨酯耐水解性优于聚酯型聚氨酯。加入水解稳定剂如碳化二亚胺可连接断裂键,改进耐水解性。
五、在印染工业中的应用
(一)染色
水系聚氨酯作为染色助剂,主要用于涂料轧染[14],双色涂层和提高染色牢度。用于涂料染色粘合剂时,添加适量的交联剂,如环氧树脂、氨基树脂、多价金属盐等,经过涂层或轧染、烘干焙烘后可使一般聚氨酯发生分子间交联。采用封端异氰酸酯的聚氨酯,或与一般聚氨酯的混合物,焙烘后也可发生分子间交联生成三维网状结构,提高涂料着色剂在织物结构中的固结强度。用它们处理直接染料,活性染料、酸性染料、硫化染料的染色物,使聚氨酯与纤维和染料分子反应可提高染色牢度。
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