2012031-劉晶-羧酸型水性聚氨酯的制備及改性研究

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1、碩士學(xué)位論文（中文題名）羧酸型水性聚氨酯的制備及改性研究（英文題名）StudyonpreparationandmodificationsofcarboxylicacidtypeWaterbornepolyurethane研究生:劉晶導(dǎo)師:趙振河（教授）學(xué)院:紡織與材料學(xué)院學(xué)科專業(yè):紡織化學(xué)與染整工程學(xué)位類型:學(xué)術(shù)型學(xué)位學(xué)位授予年度:2015羧羧酸型水性聚氨酯的制備及改性研究劉晶西安工程大學(xué)學(xué)校代碼10709中圖分類號(hào)TS195.5UDC665.9密級(jí)：□公開□保密碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）論文題名:羧酸型水性聚氨酯的制備及改性研究研究生：劉晶學(xué)號(hào)：2012031導(dǎo)師：趙振河（教授）學(xué)院：紡織

2、與材料學(xué)院學(xué)科專業(yè)：紡織化學(xué)與染整工程申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士答辯委員會(huì)主任委員：邢建偉答辯日期：2015年3月21日西安工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日西安工程大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，

3、允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西安工程大學(xué)教學(xué)目的使用本學(xué)位論文，將全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。□保密，在年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于□不保密，□立即或在□1年□2年后開放使用。學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年月羧酸型水性聚氨酯的制備及改性研究摘要:水性聚氨酯（Waterbornepolyurethane，簡(jiǎn)稱WPU）擁有眾多優(yōu)點(diǎn)如無毒性、不易燃燒、對(duì)環(huán)境不造成危害等，使其廣泛的應(yīng)用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中。但是，水性聚氨酯同時(shí)還存在一些缺點(diǎn)，如固含量不易做大，膠膜強(qiáng)度不夠、耐水性和耐溶劑差等問題。本課題

4、旨在制備出一種耐水性優(yōu)良，力學(xué)性能較好，且成膜柔軟性能好的水性聚氨酯產(chǎn)品，應(yīng)用于紡織品的功能性整理。本課題以TDI（甲苯二異氰酸酯）和分子量為2586的聚酯多元醇JW2544為預(yù)聚原料，DMPA（二羥甲基丙酸）為小分子擴(kuò)鏈劑，TEA（三乙胺）為中和劑制備出了羧酸型水性聚氨酯；并使用改性劑KH-550（γ-氨丙基三乙氧基硅烷）將硅氧烷基團(tuán)引入聚氨酯體系中，提高了聚氨酯材料各項(xiàng)性能。分析確定了羧酸型水性聚氨酯制備的最佳工藝條件；對(duì)羧酸型水性聚氨酯各項(xiàng)性能受到的影響因素做了分析討論。對(duì)聚氨酯乳液外觀、膠膜力學(xué)性能、膠膜吸水率受到R值、DMPA用量、中和度的影響作了探討分析，并確定了最佳值。確定了

5、改性水性聚氨酯的最佳工藝，并對(duì)改性羧酸型水性聚氨酯材料性能影響因素作了分析探討。最終確定的工藝：R值為2.5，在75℃下進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)100min能夠獲得較好的預(yù)聚體系，DMPA用量為5%，在80℃下進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)90min，再經(jīng)過中和度為100%的中和反應(yīng)，最后加入去離子水乳化得到性能最佳的聚氨酯乳液。改性乳液的最佳工藝：改性劑KH-550用量為5%，45℃下反應(yīng)60min，能夠得到性能優(yōu)異的改性水性聚氨酯。羧酸型水性聚氨酯及改性乳液作為紡織品功能性整理劑應(yīng)用于織物上，本課題做了三種應(yīng)用研究：1.涂料印花中作為交聯(lián)劑改善了純棉和滌棉兩種機(jī)織物的耐摩擦色牢度等級(jí)；2.作為抗皺整理劑應(yīng)用于純棉織

6、物當(dāng)中；3.作為抗起毛起球整理劑應(yīng)用于純棉針織物中，提高了純棉針織物的抗起毛起球等級(jí)。通過FT-IR分析證實(shí)，所制備聚合物中含有氨酯鍵等聚氨酯特征性基團(tuán)，改性聚合物中含有Si-O-Si基團(tuán)，成功的合成出羧酸型水性聚氨酯及其改性乳液；TG分析表明經(jīng)過由硅氧烷偶聯(lián)劑改性的聚氨酯耐熱性要優(yōu)于未改性乳液；SEM照片反映出羧酸型水性聚氨酯乳液成功的在織物纖維中起到交聯(lián)作用，能夠達(dá)到整理目的。圖34幅，表28個(gè)，參考文獻(xiàn)67篇。關(guān)鍵詞：羧酸型水性聚氨酯，聚酯多元醇，最佳工藝，紡織品功能性整理VIIVIIStudyonPreparationandModificationsofCarboxylicAcid

7、TypeWaterbornePolyurethaneABSTRACT：Waterbornepolyurethane(WPU)withtheadvantageofnon-toxicity,lowburningpointandenvironmental,hasbeenwidelyusedinthedevelopmentofsocialeconomy.However,Waterbornepolyurethanealsohasm