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水性聚氨酯(WPU)即水性聚氨基甲酸酯,是分子结构中含有许多重复的氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的高分子聚合物总称,一般由多元胺或多元醇化合物(聚醚多元醇或聚酯多元醇)和二元或多元有机异氰酸酯相互作用而得,是一种无甲醛的新型环保树脂整理剂。经水性聚氨酯整理的织物能在纤维表面形成交联网状薄膜,减弱纤维间的滑移,并且树脂能均匀地交联凝聚在纱线的表层,使纤维端粘附于纱线上,减少纱线毛羽和静电产生,摩擦时不易起球,且其结构中带有亲水性基团而具有一定的亲水性。本课题选用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、异佛尔酮(IP)、三聚氰胺和封端剂亚硫酸氢钠等主要原料采用预聚封端分散法合成水性聚氨酯,通过合成预聚体、封端和乳化等阶段合成水性聚氨酯溶液,并对其性能和应用进行了研究。在合成水性聚氨酯的反应过程中,由于二异氰酸酯中的异氰酸酯(-NCO)基团具有较高的活泼性,易与水中的羟基(-OH)等含活泼氢的化合物发生反应而生成副产物,加上该反应是涉及到两相的反应,因此,在合成反应过程中必须严格控制好反应条件。在对水性聚氨酯溶液性能进行研究时发现,脂肪族水性聚氨酯在织物整理上的耐黄变性要明显优于其他的脂肪族二异氰酸酯,并对其合成的水性聚氨酯整理剂进行大量的应用性整理实验,通过测定织物的白度、弹性回复角、撕破强力、断裂强力、抗起毛起球等实验指标确定最佳工艺条件,最后在确定的工艺条件下对纯棉织物进行整理,结果可以发现,本实验合成出来的水性聚氨酯整理剂可以达到预期的效果。实验结果表明,自制的脂肪族水性聚氨酯对纯棉织物具有较好的抗起毛起球效果,其预聚和封端的最佳合成条件为:预聚反应温度为80～90℃,反应时间大约在4～5小时,以异丙醇为溶剂、NaHSO3为封端剂、Na2SO3为促进剂,在温度为20℃时反应2h后并调节pH为3～5可得封端率较高和稳定性较好的水性聚氨酯。通过红外光谱图对所合成的脂肪族水性聚氨酯进行测试和分析,在2275～2250cm-1谱带内都无明显的吸收峰,可以证明达到了预期的目标。然后,用合成的脂肪族水性聚氨酯对织物进行整理,得出最佳工艺条件:整理液pH值为8.0,用量为80g/L,焙烘温度为150℃,焙烘时间为90s,并对纯棉针织物采用浸轧工艺整理。采用以上最佳工艺整理后的织物,可获得白度、断裂强力、撕破强力、回复角及平整度性能均满意的综合效果,其中,织物的撕破强力提高20%,织物的抗起毛起球等级提高1.5级,回复角提高30℃,平整度和白度都有较大的改善。