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耐黄变聚氨酯交联剂的制备和应用
来源:刘新华,陶旭晨,方寅春,熊飞虎,郑航嵩 发布时间:2011年01月17日
含氟防水防油整理剂在纺织品功能整理中使用广泛,但存在泛黄问题。本项目以1,6一己二异氰酸酯(HDI)和聚乙二醇为原料合成水性聚氨酯,以期开发出耐黄变和交联效果优良的水性聚氨酯交联剂。1 试验1.1织物和试剂织物66.67 tex×52.63 tex 523根/10 cm x283根/10 cm纯棉原布及荧光增白纯棉布(市售)。试剂1,6一己二异氰酸酯(HDI,含量大于99%);聚乙二醇(PEG)、二月桂酸二丁基锡、二正丁胺(以上均化学纯);无水乙醇、亚硫酸氢钠、丙酮、溴甲酚绿、碳酸钠和盐酸(以上均分析纯);含氟乳液TG一581、交联剂BN-69(大金氟化工有限公司产品)。1.2水性聚氨酯交联剂的制备在氮气保护下,向装有温度计和搅拌器的四13圆底烧瓶中加入一定量的聚乙二醇,于105 oC真空脱水l一2 h,降温至55℃,缓慢加入适量的HDI和2滴催化剂二月桂酸二丁基锡,并分别在60,85和100℃下反应2.5 h,即得到不同的预聚体。测定产物中异氰酸酯含量,计算下一步要添加的各种助剂的用量。降温至20℃,在预聚体中加入一定量的乙醇,然后缓慢加入亚硫酸氢钠水溶液进行封端反应。最后,滴加盐酸溶液调节pH值至弱酸性,即得到一定含固量的水性聚氨酯树脂交联剂。1.3织物拒水整理工艺流程浸轧整理液(工作液pH值3—7,用醋酸调节,一浸一轧,轧余率70%)---烘干(110℃)---焙烘(150℃×3 rain)-----皂洗1.4测试与表征(1)预聚体中游离异氰酸酯含量采用丙酮-二正丁胺滴定法测定。(2)封端率采用碘溶液滴定法测定。(3)白度用WSB-3A白度计测试。(4)颜色参数采用电脑测色配色仪(Color-EyeT000A)测试,D酪光源,10。视角。(5)防水级别参考AATCC 193--2005《抗润湿性:防杉乙醇溶液试验》方法测试。2 结果
与讨论2.1耐黄变聚氨酯交联剂的制备2.1.1 一NCO与一OH摩尔分数比的影响预聚反应中,异氰酸酯基(一NCO)与聚乙二醇中一OH的摩尔分数比是影响耐黄变聚氨酯交联剂稳定性的重要因素。两者的摩尔分数比越接近l,体系的黏度越大,反应越难控制,易产生凝胶。改变二者的摩尔分数比,制备一系列聚氨酯溶液,其性能见表1。表1—-NCo与--OH摩尔分数比对聚氨酯溶液性能的影响
从表l可以得出,两者摩尔分数比为2.05 l时,可得到清澈透明的稳定溶液。2.1.2预聚温度和时间的影响预聚体制备过程中,反应温度过低,则异氰酸酯未完全反应;温度升高,异氰酸酯与各类活泼氢化合物的反应速率均提高;温度过高,端基一NCO易与聚氨酯上的一NH一或脲键形成多点交联,造成聚氨酯相对分子质量急剧增大,支化度增加,引起凝胶。以一NCO测定值和理论值的比值肘为参数,研究不同预聚温度和反应时间的影响,结果见表2。表2预聚温度及时间对肼值的影响
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