论文部分内容阅读
本文将有机聚硅氧烷引入聚氨酯链段中，旨在克服聚氨酯耐热老化性差、耐水性差的弱点，同时兼具有机硅和聚氨酯两者的优点，并将有机硅改性聚氨酯乳液应用于织物整理，研究了聚氨酯结构与整理功效间的关系。分别以二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为原料，合成了两类有机硅改性聚氨酯预聚物，并将两类预聚物制备成外乳化型有机硅改性MDI型聚氨酯乳液（PSU-1）和自乳化型IPDI型聚氨酯乳液（PSU-2）；其中有机硅改性聚氨酯乳液（PSU-1）最优合成工艺条件为：NCO/OH为2.4，PPG分子量为2000，DMPA用量为4%，羟丙基硅油用量为15%。优化了有机硅改性聚氨酯乳液的合成工艺，发现通过自乳化法制得的有机硅改性聚氨酯乳液PSU-2粒径较小，得到的乳液更稳定。将不同有机硅改性量的两种聚氨酯乳液应用于纯棉织物整理，测试了整理前后织物的各项性能变化。与未整理棉织物相比，经有机硅改性聚氨酯乳液PSU-1和PSU-2整理后棉织物的表面光滑性和平整性都得到较大的提高，弯曲刚度最小分别可以达到0.0271N.cm~2/cm，0.0309N.cm~2/cm，且改性聚氨酯整理对棉织物白度影响均较小。两种整理剂中，PSU-2整理棉织物的透气性优于PSU-1整理后产品，当水性聚氨酯乳液PSU-2中有机硅质量分数为6%、整理剂浓度为100g/L时，整理后棉织物的综合性能最佳。整理后织物的经向断裂强力可达725.3N，与未整理棉织物相比，增幅达27.35%；整理后棉织物急弹回复角和缓弹回复角分别可以达到218°和230°，与未整理棉织物相比，增幅分别为21.11%和12.20%。通过分析比较两种整理剂整理前后棉织物的性能差别，发现经有机硅改性聚氨酯乳液PSU-1和PSU-2整理后棉织物在保持本身良好透气透湿性的前提下，织物断裂强力提高，柔软性和抗皱性能显著改善。由傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）和X-射线光电子能谱（XPS）技术分析了有机硅改性聚氨酯整理前后棉纤维的微观结构，发现整理时在纤维表面形成的聚合物膜中有机硅明显存在向表面迁移的倾向。以热失重（TG）测得原棉、经聚氨酯和有机硅改性聚氨酯整理后的棉织物初始分解温度分别为250℃、310℃和320℃，最终分解温度分别为330℃、380℃和395℃，说明聚氨酯薄膜覆盖在棉纤维表面可以使纤维耐热性提高，且经有机硅改性后聚氨酯整理棉纤维的热稳定性更加优良。