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纺织染整一直是耗水耗能大户与污染大户,行业迫切需要新的技术与工艺以满足人们对节能环保的要求。随着脂肪族异氰酸酯的应用和含氮扩链剂使用的减少,阳离子聚氨酯泛黄问题得到改善,阳离子水性聚氨酯对水硬度不敏感,适合阴离子型的纺织染整、皮革加工。辐射固化技术区别于传统技术采用高效能源作为引发手段,实现了涂层的快速固化。水分散紫外固化技术结合了水分散技术与辐射固化的优良特点的同时,它克服了高粘度、潜在皮肤刺激性等紫外技术的不足以及水性树脂的低性能,高效节能和环境友好,正在受到越来越广的重视。采用4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)、N—甲基二乙醇胺(MDEA)等为主要原料,丙烯酸羟乙酯(HEA)为封端剂,合成了一系列紫外固化活性水性阳离子聚氨酯预聚体乳液,通过红外光谱、激光粒径分析与游离异氰酸根滴定确认结构。通过对紫外固化行为的探索实验,得到的最佳紫外辐射工艺是:选用对WPU树脂重3%的TPO作为光引发剂,加入等量的助引发剂MEAB,加入一定量的丙烯酸羟乙酯作为活性稀释剂,辐射光源选用250W356nm主波长高压汞灯,在经过抽真空干燥脱水后辐照80s。与丙烯酸羟乙酯共聚改性,采用紫外辐射快速固化,重点考察了丙烯酸羟乙酯用量,R值(nNCO/nOH)对产物热性能、力学性能与黄变的影响。结果表明紫外固化水性阳离子聚氨酯-丙烯酸酯胶膜有效的形成了半互穿网络体系(IPN),实现涂层快速固化。其中R=1.5的WPU预聚体与HEA等摩尔比混合固化所得产物黄变较低,断裂强度最高,断裂伸长率较高,热分解温度高,硬段结晶温度高,软段玻璃化转变温度低,相分离程度高,综合性能较好。耐水性实验表明聚氨酯在水中的溶胀符合菲克扩散定理,R值越小,PTMG软段连续相越长,饱和吸水率越大将硅烷引入WPU预聚体后,WPU预聚体的乳化过程难度加大,稳定性降低,WPU粒子粒径增大,乳液稳定性降低。制备过程中PDMS在整个WPU预聚体中的均匀分散十分重要,若均匀分散,胶膜的力学性能降低将大幅延缓甚至产生协同效应而有所提升。由于憎水性组分的加入,干燥的速度降低,固化后容易留下微孔,导致耐水性降低。当PDMS用量大于5%后,分子内部的PDMS达到饱和,PDMS会迁移到大分子表面,提高耐水性能。紫外固化阳离子水性聚氨酯-丙烯酸酯在棉织物上应用后,有良好的粘结性能,较小的黄变,树脂涂包覆在了每根纤维上而不是织物表面,手感柔软,符合预期,总体上实现了较好的胶黏剂效果。