濕摩擦牢度提高劑的合成與應(yīng)用-清遠(yuǎn)市駿宇化工有限公司

來源：印染論壇時間：2011-05-27 15:12:32

性染料是目前主要的棉用染料，但是存在摩擦牢度、日曬牢度、耐氯牢度較差等缺點。提高活性染料摩擦牢度的方法有很多，采用固色成膜劑對織物進(jìn)行處理可減少水解染料及有色纖維粒子與測試織物的接觸，從而提高摩擦牢度。目前，聚氨酯一丙烯酸酯共聚物因其優(yōu)異的性能已成為國內(nèi)外研究的重點，其成膜后具有韌性好，力學(xué)性能優(yōu)良，耐溶劑，透明度高等特點，因此，將聚氨酯一丙烯酸酯共聚物應(yīng)用于織物整理，在織物表面成膜，提高染料摩擦牢度是可行的。 1 實驗部分 1．1 實驗材料藥品：2，4-甲苯二異氰酸酯(TDI-80，中國北方化學(xué)工業(yè)總公司)，N，N-二甲基丙烯酰胺(上海諾泰化工)，二月桂酸二丁基錫(DBT，虹鼎國際化工有限公司)，丙酮、丁酮(上海試劑總廠)，聚乙二醇1000 (深圳市華昌化工有限公司)，1，4丁二醇、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、二丁正胺(上海凌峰化學(xué)試劑有限公司)，甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA，上海和創(chuàng)化學(xué)有限公司)，二羥甲基丙酸(DMPA，泰興盛銘精細(xì)化工有限公司)，偶氮二異丁腈(AIBN，濟(jì)南太化化工有限公司)，三乙胺(TEA，浙江新化化工股份有限公司)。織物：平紋棉布。染料：活性艷藍(lán)B—RV、活性嫩黃BES、活性黃 B-4RFN活性黃X—RG、活性紅B一6BF(成都文迪化工有限公司)。 1．2 實驗儀器 Easysizer20激光粒度分析儀(歐美克公司)， FTIR一650傅里葉變換紅外光譜儀(天津港東公司)， Y(B)571B型色牢度摩擦儀(溫州市大榮紡織儀器有限公司)，Instron 3365萬能材料試驗機(jī)(美國 Instron公司)，PA—O立式立式軋車(南通寶來紡織設(shè)備有限公司)，NDJ一79旋轉(zhuǎn)黏度計(上海平軒科學(xué)儀器有限公司)。 1．3 實驗方法 1．3．1 HEMA 封端的水性聚氨酯的合成將定量的2，4一甲苯二異氰酸酯加入四頸瓶，通氮氣，緩慢升溫至60℃ ，攪拌狀態(tài)下滴加定量的 PEG1000，滴加結(jié)束后在60℃ 保溫l h，然后將二羥甲基丙酸、二月桂酸二丁基錫、N，N一二甲基丙烯酰胺、1，4丁二醇的丁酮溶液慢速滴入反應(yīng)器，緩緩升溫至75℃ ，用丙酮一二正丁胺法監(jiān)測異氰酸酯基團(tuán) (一NC0)含量，當(dāng)游離異氰酸酯基團(tuán)的含量達(dá)到設(shè)計值(根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計要求來定)時，降溫至40 ℃，然后滴加定量的甲基丙烯酸羥乙酯、二月桂酸二丁基錫、三乙胺和丁酮的混合溶液，在40℃ 恒溫反應(yīng)，用丙酮一二正丁胺法監(jiān)測一Nc0含量，直至設(shè)計值，得到HEMA封端的水性聚氨酯預(yù)聚體。 1．3．2 PUA 的合成將HEMA封端的水性聚氨酯預(yù)聚體、定量甲基丙烯酸甲酯、N，N一二甲基丙烯酰胺、定量偶氮二異丁腈和丙酮加入四頸瓶中，慢速滴加剩余的甲基丙烯酸甲酯、偶氮二異丁腈，于75 ℃條件下反應(yīng)，通過氣味法辨別，直至甲基丙烯酸甲酯完全反應(yīng)。反應(yīng)完畢，共聚體在高速攪拌狀態(tài)滴加去離子水進(jìn)行乳化分散，得到含固量約為20％的水性聚氨酯一丙烯酸酯共聚乳液。 1．3．3 PUA薄膜的制備將PUA乳液倒入成膜板，在30℃ 的烘箱中保溫48 h，然后在60℃ 的真空狀態(tài)干燥32 h，備用。 1．3．4 分析測試標(biāo)準(zhǔn)及方法 1．3．4．1 游離異氰酸酯的含量測定丙酮一二正丁胺法：聚氨酯預(yù)聚體和過量的二正丁胺反應(yīng)生成取代脲，用HC1標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的二正丁胺，用溴甲酚綠做指示劑，指示劑顏色由綠色變黃色即可。根據(jù)HC1用量計算異氰酸酯基團(tuán)的含量。反應(yīng)歷程如下：稱取少量聚氨酯預(yù)聚體，精確到0．1 mg，移入錐形瓶，用移液管移人10 mL丙酮，待完全溶解，移取 10 mL二正丁胺溶液，振蕩搖勻，滴加2滴溴甲酚綠指示劑，靜置15 min，用0．1 mol／L的HC1溶液滴定，當(dāng)指示劑由綠色變黃色時記錄此時HC1溶液的消耗量。同時做空白實驗。根據(jù)下式計算游離異氰酸酯基團(tuán)的含量：式中：Vo為空白樣滴加HC1的體積，mL；V 為樣品滴加HC1的體積，mL；C 為HC1溶液的濃度，mol／I ；M為樣品的質(zhì)量，g。 1．3．4．2 黏度的測試用NDJ一79旋轉(zhuǎn)黏度計于25℃測試Pu與PUA乳液的黏度。 1．3．4．3 膠膜力學(xué)性能的測試乳液成膜后，將其制成7 cm X 1 cm的樣品，在螺旋測微器上測其平均厚度。薄膜樣品在空氣中平衡24 h后，測其絕對斷裂伸長率和絕對斷裂強(qiáng)度。用下式計算薄膜的相對拉伸強(qiáng)度和伸長率： 1．3．4．4 乳液的粒徑分布測定用Easysizer20激光粒度分析儀測試乳液的粒徑分布。 1．3．4．5 膠膜的ATR光譜測試在FTIR一650傅里葉變換紅外光譜儀上，測定薄膜的ATR紅外光譜。 2 結(jié)果與討論 2．1 初聚Rs值對膠膜力學(xué)性能的影響聚氨酯分子鏈主要有軟段和硬段2部分組成。硬段與軟段的比例對聚合物的力學(xué)性能有較大影響。 2．1．1 初聚Rs值對膜強(qiáng)度的影響在R值恒定的條件下， Rs值(nNCO／nOH )與膠膜拉伸強(qiáng)度的關(guān)系如圖1所示。由圖1可看出，膠膜的拉伸強(qiáng)度隨著Rs值的增大而逐漸增加。在異氰酸酯與多元醇物質(zhì)的量比不變的情況下，初聚Rs值的增大導(dǎo)致異氰酸酯的物質(zhì)的量變大，分子鏈中硬段所占含量變大，這使得硬段中的剛性鏈節(jié)含量增大，聚合物剛性增加，相對拉伸強(qiáng)度增加。但為保持R總值的恒定，增大Rs值必須加大1，4丁二醇的含量，這會使得聚合物相對分子質(zhì)量降低，聚合物中分子鏈間形成的脲鍵含量較多，所形成的薄膜硬度大，脆性大，易斷裂，表現(xiàn)為在 Rs值大于2后拉伸強(qiáng)力增大趨勢不明顯。 2．1．2 初聚Rs值對膠膜斷裂伸長率的影響在異氰酸酯與多元醇物質(zhì)的量比不變的情況下， Rs值與膠膜斷裂伸長率的關(guān)系見圖2。從圖2可看出，薄膜斷裂伸長率隨著Rs值的增加而逐漸下降，但Rs值在1．8～2之間的下降趨勢比較緩和。這是因為在尺值恒定的前提下，Rs值的增加導(dǎo)致聚合物分子中硬段含量增加，聚合物的柔韌性降低，在外力作用下易斷裂，斷裂伸長率下降。綜合斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率2方面考慮，選擇初聚Rs值為2。 2．2 - COOH 含量對乳液性能的影響 DMPA為親水性擴(kuò)鏈劑，聚氨酯分子鏈中引人 DMPA，從而賦予了聚合物的親水性，其在聚合物中含量對乳液的粒徑、外觀、穩(wěn)定性和黏度等都有很大的影響。

水洗環(huán)保型濕摩擦牢度提升劑JYE961

【產(chǎn)品簡介】

水洗環(huán)保型濕摩擦牢度提升劑JYE961是本公司研發(fā)的針對牛仔水洗工藝的全新產(chǎn)品，無論是“黑?！?、“藍(lán)?！本擅黠@提高其摩擦牢度1~2級達(dá)3級以上。本產(chǎn)品符合歐盟REACH環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，可原液直接出口歐洲。適用于牛仔水洗工藝，性能穩(wěn)定，提升效果明顯。

【主要成分】

特殊水性聚氨酯

【產(chǎn)品性狀】

外觀：淺黃色至黃色透明粘液 pH 值：5.5±1.0

離子性：弱陽離子溶解性：易分散于任何比例的冷水中

【產(chǎn)品特點】

1. 水洗環(huán)保型濕摩擦牢度提升劑JYE961不含甲醛與APEO，處理織物后，織物各項指標(biāo)均符合歐盟REACH法規(guī)要求；

2. 水洗環(huán)保型濕摩擦牢度提升劑JYE961具有優(yōu)異的提高濕摩擦牢度效果，可提高1~2級，達(dá)到3級以上；

3. 對日光牢度無影響；屬反應(yīng)性產(chǎn)品，耐洗性好；織物手感柔軟、蓬松、對色光無影響；

4. 使用方便，直接開稀使用，其溶液穩(wěn)定性好，克服了普通濕摩擦牢度提升劑漂油的缺點，無需調(diào)整工作液的pH值，工作液無論透明還是渾濁，不影響濕摩擦效果。

【使用方法】

根據(jù)使用染料的種類、濃度，被處理織物的種類、形態(tài)的不同，用法如下：