濕摩擦牢度提高劑的合成與應(yīng)用-清遠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，泰興盛銘精細化工有限公司)，偶氮二異丁腈(AIBN，濟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(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 (一NC0)含量，當游離異氰酸酯基團的含量達到設(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 分析測試標準及方法 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標準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度。用下式計算薄膜的相對拉伸強度和伸長率： 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值對膜強度的影響在R值恒定的條件下， Rs值(nNCO／nOH )與膠膜拉伸強度的關(guān)系如圖1所示。由圖1可看出，膠膜的拉伸強度隨著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?！?、“藍牛”均可明顯提高其摩擦牢度1~2級達3級以上。本產(chǎn)品符合歐盟REACH環(huán)保標準，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：