论文题目: 有机硅改性水性聚氨酯羊毛防毡缩整理剂的合成及其性能研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 纺织化学与染整工程
作者: 王炜
导师: 陈水林
关键词: 水性聚氨酯,硅改性,羊毛防毡缩,封端加成物,无损伤
文献来源: 东华大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本论文以不同分子量聚醚多元醇、端羟基聚硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等为原料，合成了多种水性聚氨酯，对各自合成条件、水分散稳定性及生成物性能进行研究。并以端羟基聚硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和聚醚二元醇、三元醇为原料，设计合成了一种新型羊毛防毡缩整理剂。整个硅改性聚氨酯羊毛防毡缩整理剂合成与研究工作可以分为3个主要部分：（1）水性聚氨酯整理剂的合成与其分散体系的分散稳定性研究；（2）水性聚氨酯整理剂对织物物理机械性能以及染色性能影响；（3）羊毛防毡缩整理工艺优化与整理效果评价。成功将聚硅氧烷链段引入聚氨酯防毡缩整理剂中，合成一只有机硅嵌段水性聚氨酯羊毛防毡缩整理剂Simorene Pro（自己命名，取意Silicone Modified），系统地研究了IPDI、HDI、MDI、TDI等合成水性聚氨酯预聚反应的各影响因素。解释了硅氧烷参与预聚进行的机理，通过考察预聚体加水分散过程中粘度及电导率的变化，研究了预聚体在乳化过程中相转变行为，并推测了的预聚体聚集态状态变化的过程。考察了不同溶剂条件下的封端反应，研究结果表明：分散过程包括链段微离子聚集体的解聚集和疏水链段的聚集过程。依据分散体系粘度和电导率的变化，随着软段分子量的升高，分散体系的相转变点后延；亚硫酸氢钠封端剂与水用量也对分散体系的相转变产生影响。研究得出的规律为水性聚氨酯合成条件的优化提供了理论依据。研究了整理剂对毛织物的染色性能与颜色的影响，发现：合成的有机硅改性整理剂对本白呢坯均造成一定色变，选用IPDI或HDI作为整理剂的异氰酸酯组分显示出较小的色变；而MDI与TDI因为分子中存在较大苯环等双键共轭体系，色变较大。在未进行染色的呢坯上经整理剂处理后染色的初染力降低，但随着时间的延长上色率会达到未处理的织物水平；对于染色后毛织物整理剂对毛织物颜色会造成一定颜色差异，对常用的毛用染料均有影响，但颜色的变化很小，可以控制在4—5级左右。总体看来，新整理剂没有对染色性能造成显著影响，对染色呢坯色变也不大，可以在工厂推广使用。通过考察整理浴pH值、整理剂浓度、整理浴温度、带液率以及不同碱剂对面积毡缩率影响，系统研究了硅改性聚氨酯羊毛防毡缩整理剂对毛织物整理工艺条件。研究结果表明：在使用NaHCO3为碱剂、pH10.5、整理浴温度为室温、带液率为65％，160℃焙烘5min，可获得优异的防毡缩效果。通过考察端羟基聚硅氧烷所占比例与整理织物的物理机械性能如手感、垂悬度、平滑度的影响，研究了聚硅氧烷含量与手感悬垂度的相关性。与现整理剂对比试验结果显示：Simorene Pro整理防毡缩性达到国际羊毛局TM-31机可洗标准，整理织物在手感、垂悬度等方面优于现有整理剂，强力测试与扫描电镜显示整理后羊毛纤维无损伤。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1 引言
1.1 羊毛防毡缩整理的发展概况
1.2 水性聚氨酯的发展概况
1.3 研究方案提出及其现实意义
参考文献
第二章 自乳化水性聚氨酯整理剂合成与防毡缩性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.3 结果与讨论
2.3.1 预聚反应温度与时间研究
2.3.2 羧基含量对分散状态的影响
2.3.3 聚醚多元醇种类对相转变的影响
2.3.4 N_(-NCO)/N_(-OH)值对相转变的影响
2.3.5 聚醚多元醇混配比例对预聚体分散性能的影响
2.3.6 羧基含量对预聚体分散相转变的影响
2.3.7 自乳化水性聚氨酯整理剂稳定性研究
2.3.8 合成整理剂应用于织物的防毡缩性能评价
2.4 本章结论
参考文献
第三章 脂肪族水性聚氨酯羊毛防毡缩整理剂合成与影响因素的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.3 结果与讨论
3.3.1 预聚反应的影响因素研究
3.3.2 封端反应的影响因素研究
3.3.3 水分散过程相转变的描述及理论解释
3.3.4 FTIR图谱分析
3.3.5 合成整理剂防毡缩性能初探
3.4 本章结论
参考文献
第四章 有机硅改性防毡缩剂Simorene Pro的合成及其分散性研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 结果与讨论
4.3.1 有机硅嵌段预聚体合成工艺研究
4.3.2 聚硅氧烷质量分数对相转变的影响
4.3.3 助溶剂对相转变的影响
4.3.4 有机硅嵌段整理剂稳定性能研究
4.3.5 FTIR红外图谱分析
4.3.6 Simorene Pro整理毛织物防毡缩性能与手感与柔软度评价
4.4 本章结论
参考资料
第五章 防毡缩剂Simorene Pro对织物染色性能的影响与色光变化的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.3 结果与讨论
5.3.1 经Simorene Pro整理后毛织物颜色变化的研究
5.1.2 经整理剂Simorene Pro防毡缩处理后羊毛的染色性能研究
5.3.3 防毡缩整理对染色织物色光的影响
5.3.4 整理剂对织物染色牢度的影响
5.4 本章结论
参考文献
第六章 Simorene Pro应用性能研究与整理后织物物理机械性能评价
6.1 引言
6.2 实验部分
6.3 结果与讨论
6.3.1 毛纤维经整理前后摩擦系数的变化
6.3.2 经Simorene Pro处理后羊毛表面的亲水性能观察
6.3.3 防缩整理后织物表面观察
6.3.4 应用工艺性能研究
6.3.5 整理后织物的物理机械性能测试
6.4 结论
参考文献
第七章 结论
攻读博士学位期间发表的论文
致谢
发布时间: 2007-09-28
参考文献
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