论文部分内容阅读
聚氨酯弹性面料由于其富有弹性,耐磨、耐腐蚀性优异,保型性、贴合性良好,被广泛应用于泳衣、内衣、运动服等领域,随着人们生活理念的改变,安全、环保、个性化成为大家追求的流行趋势之一。弹性面料一般通过原料-纤维-纱线-面料-染色制得,制备过程冗长复杂,为了简化工序通过原位聚合法制备聚氨酯弹性体(PUE)然后直接热压成膜,对PUE薄膜应用于纺织领域的可能性进行探究。PUE传统着色方法中着色剂与PUE的相容性较差,需要加入助剂来保证分散均匀且体系稳定,同时低分子着色剂容易发生热迁移造成PUE色泽不均匀,影响使用性能。因此采用原位聚合法在PUE主链中引入蒽醌发色体制备彩色PUE,基于蒽醌发色体结构中含活泼氢的氨基或羟基可以与异氰酸酯发生扩链反应,从分子水平设计合成PUE。采用蒽醌蓝发色体(NH–Blue–OH)为扩链剂,聚碳酸酯(PCDL)和聚四氢呋喃(PTHF)为混合聚二元醇合成蒽醌蓝基聚氨酯弹性体(BPUE)。通过UV-Vis评价蒽醌蓝发色体实际接入率,ATR-IR证明PUE成功合成且NH–Blue–OH成功引入聚氨酯中,XRD衍射分析PUE晶体结构;着色性能测试结果表明,PUE薄膜表现为鲜艳饱满的蓝色,同时,BPUE0.5、BPUE1耐摩擦、耐皂洗牢度均达4-5级或以上;PUE机械性能测试结果表明,PUE薄膜硬度呈现为软橡胶态材料,其断裂伸长率最大可达2394%;扫描电子显微镜图表明PUE薄膜微相分离程度随发色体加入摩尔百分比增加先增大后减小。同步实现优异的着色性能和机械性能效果,为其应用在纺织领域奠定良好的基础。为了实现PUE合成过程及产物绿色环保、安全健康,选用从天然茜草根提取茜草素作为扩链剂,利用茜草素分子结构上的酚羟基与异氰酸酯发生反应制备茜草素基聚氨酯弹性体。采用加热回流法提取茜草素,以IPDI、PCDL、PTHF、茜草素为合成原料,乙酸乙酯为溶剂合成茜草素基PUE,所有过程均绿色、环保、无污染。结果表明:采用加热回流法提取溶剂选用乙酸乙酯时茜草素提取率为5.21%;通过ATR-IR和GPC测试结果对PUE结构进行表征;PUE薄膜呈鲜艳的橘红色,耐摩擦、耐皂洗色牢度均达4-5级及以上;PUE薄膜机械性能表现为柔软70-75(Shore A),力学性能优异(断裂强度为7.84MPa-22.50MPa,断裂伸长率超600%)。蒽醌蓝基PUE及茜草素基PUE均具有优异的颜色、机械性能,故对其应用到纺织领域进行性能探究。彩色PUE薄膜具有优异的耐酸、耐碱性,对有机溶剂也有一定的耐受性,具备良好的疏水性和高温加工性能,这些优异的性能为其直接应用于纺织领域奠定基础;采用彩色PUE薄膜通过高温热压法对芳纶1414织物进行涂层,热压涂层芳纶织物颜色鲜艳,干湿摩擦牢度、褪色和沾色牢度(皂洗)均达4级以上,表明热压涂层芳纶织物具有优异的着色性能,这为芳纶织物提供了一种新型的着色方法;为了改善PLA质脆且硬、不易着色的缺点,采用彩色PUE作为熔融共混改性剂,共混物具有优异的高温加工性能和着色性能,且其硬度较之PLA有所下降。因此,彩色聚氨酯弹性体作为薄膜材料、热压涂层剂、共混改性剂在纺织领域具有较好的应用性能。