【摘 要】
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水性聚氨酯是一种绿色无毒无害的环境友好型产品,然而存在疏水性能差的问题,有机氟改性可以改善其疏水性能差的问题,因此受到人们的关注,拥有更广阔的应用前景。本研究通过分子设计,先合成一种新型小分子含氟二元醇;然后将其作为合成水性聚氨酯原料中的二元醇,使合成后的水性聚氨酯分子链上的含氟链段无规分布,考察了R值、DMPA质量分数、端羟基含氟二元醇的质量分数对含氟水性聚氨酯（FWPU）乳液特性和胶膜性能影响
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水性聚氨酯是一种绿色无毒无害的环境友好型产品,然而存在疏水性能差的问题,有机氟改性可以改善其疏水性能差的问题,因此受到人们的关注,拥有更广阔的应用前景。本研究通过分子设计,先合成一种新型小分子含氟二元醇;然后将其作为合成水性聚氨酯原料中的二元醇,使合成后的水性聚氨酯分子链上的含氟链段无规分布,考察了R值、DMPA质量分数、端羟基含氟二元醇的质量分数对含氟水性聚氨酯（FWPU）乳液特性和胶膜性能影响;再将FWPU乳液制成织物整理剂,研究其对织物的疏水性影响,研究的主要内容及成果如下:（1）将异佛尔酮二异氰酸酯、二乙醇胺、六氟正丁醇以等摩尔比加料的方式合成出了一种新型端羟基含氟二元醇。分别用红外和核磁共振（~1H-NMR）表征,证明了产物的生成。目标产物端羟基含氟二元醇的合成是分两步进行:第一步（a）使用催化剂为二月桂酸二丁基锡在80℃下进行,反应时间为120min;第二步中在冰浴（0℃）条件下加入二乙醇胺进行反应,反应时间为5min左右,直至测定异氰酸酯基团含量为0,且体系粘度不大于60m Pa·s（25℃）。（2）将上述合成出的新型端羟基含氟二元醇作为原料来制备含氟水性聚氨酯。采用红外光谱（FTIR）、粒度分布仪、透射电镜、乳液粘度测定仪、电子万能试验机、热重分析仪（TGA）等对其乳液和胶膜进行结构表征与性能测试。实验考察了不同R值、DMPA含量、含氟量对水性聚氨酯乳液特性和胶膜的影响,结果表明:（1）随着R值的上升,乳液粘度上升,胶膜疏水性上升;（2）随着DMPA含量的上升,乳液粘度逐渐增高,疏水性变差,且DMPA含量过低时将会严重影响乳液的稳定性;（3）当乳液体系中,含氟量上升时,乳液粒径上升,乳液粘度下降,乳液稳定性下降;另外,氟元素的提升能提高FWPU胶膜的疏水性,FWPU胶膜的水接触角能达到90°以上,吸水率减低到5%以下,而TGA热分析表明加入含氟二元醇以后胶膜的热稳定性有所提升。新型含氟水性聚氨酯最佳合成配方:R值为1.4,DMPA质量分数为4%,端羟基含氟二元醇质量分数8%时,所得的含氟水性聚氨酯的乳胶平均粒径为581nm,乳液粘度为65.2m Pa·s（25℃）;胶膜的水接触角升高到95°、胶膜断裂伸长率将会降低,胶膜的拉伸强度会升高到19MPa。（3）将上述的FWPU乳液制成织物整理剂,探究了整理剂的含氟量以及交联剂用量对织物疏水性能以及综合性能的影响,在最佳配方（交联剂用量为2%,使用含氟量为8%的FWPU乳液）时,处理过的棉织物的水接触角为135°。
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