涂层用增深剂的合成及应用

摘要

增深剂的应用技术变得日益成熟，但对于涂层增深这一方面国内外文献研究较少，本课题合成了两种有机硅改性增深剂。一种是阳离子型有机硅改性水性聚氨酯增深剂，对黑色全棉织物、黑色聚氨酯涂层织物都具有较好的增深效果，并能有效的提高织物的干湿摩擦牢度和增深效果的耐水洗性能，同时改善涂层织物的手感。另一种是有机硅改性丙烯酸酯增深剂，能较好的提高黑色丙烯酸酯涂层织物的颜色深度，尤其提高织物的干湿摩擦牢度和皂洗牢度，也相应改善了涂层织物洗涤时易开裂的问题。讨论了两种增深剂的合成工艺和应用工艺，并对其结构和性能进行了表征，主要得出以下结论：
　　1、以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和聚丙二醇（PPG，Mn=600）为原料，在催化剂二月桂酸二丁基锡（DBTDL）作用下合成聚氨酯预聚体，经3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）改性后，通过1,4-丁二醇（BDO）和三乙醇胺（TEA）扩链，合成了阳离子型的有机硅改性水性聚氨酯乳液。利用红外光谱（FT-IR）、核磁共振（1H-NMR）、Zeta电位和热性能（TG-DTA）表征了增深剂的结构及其性能。并优化了合成工艺条件：当R［n(-NCO)/n(-OH)］值为4:1，ω（KH-550对预聚体的质量分数）为6%，ω（TEA对预聚体的质量分数）为13%，KH-550反应时间为90min， KH-550反应温度为45℃，合成了半透明泛蓝的增深剂乳液。
　　2、经有机硅改性水性聚氨酯增深剂二浸二轧整理后的黑色全棉织物的增深百分率为19.73%，黑色真丝织物的增深百分率为17.49%，干湿摩擦牢度提高0.5级以上，整理后织物增深效果的耐水洗性能较好。经增深剂涂覆整理的黑色聚氨酯涂层织物的增深百分率为13.08%，干湿摩擦牢度提高0.5级以上，断裂强力明显提高，涂层织物的色光偏差较小，并用扫面电镜（SEM）和X-射线衍射（XRD）表征了涂覆整理后涂层织物的性能。
　　3、在催化剂十二烷基苯磺酸（DBSA）作用下，以乙烯基三乙氧基硅烷（A-151）、3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）为原料，合成一种分子量较大且含有乙烯基的有机硅中间体（AKH），然后与丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）共聚，合成一种用于涂层增深的有机硅改性聚丙烯酸酯乳液。利用红外光谱（FT-IR）、核磁共振（1H-NMR）、透射电镜（TEM）、粒径和热性能（TG-DTA）表征了共聚物的结构及其性能。共聚物优化的合成工艺为：单体摩尔分数比n（BA）︰n（MMA）为3:1、中间体（AKH）的质量分数10%、APS的质量分数为1.5%、乳化剂的质量分数2%。
　　4、有机硅改性聚丙烯酸酯增深剂用量为80g/L，预烘（80℃×3min），150℃焙烘处理织物3min后可得到较好的增深效果。经增深剂涂覆后涂层织物，增深百分率为11.26%，其摩擦牢度和皂洗牢度相应提高，织物的强力也有所提高，有效降低了涂层织物在洗涤过程中产生开裂的可能，涂覆整理后的涂层织物的色光偏差较小，与有机硅类增深剂涂覆整理的涂层织物相比增深效果的耐水洗性能显著提高。

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第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 增深剂的种类及应用特点

1.3 低折射率增深整理剂

1.4增深剂涂覆整理的应用

1.5 本文研究目的和意义

参考文献

第二章 有机硅改性水性聚氨酯增深剂的合成及应用

2.1 引言

2.2 实验原料

2.3 实验仪器及设备

2.4 聚氨酯增深剂的合成原理及作用机理

2.5 合成方法及步骤

2.6 织物的整理工艺

2.7 聚氨酯增深剂的性能测试

2.8 影响聚氨酯增深剂性能的主要因素

2.9 增深剂结构与性能表征

2.10 织物整理效果

2.10 本章小结

参考文献

第三章 有机硅改性丙烯酸酯增深剂的合成及应用

3.1 引言

3.2 实验原料

3.3 实验仪器及设备

3.4 合成原理与作用机理

3.5 合成步骤

3.6 织物的整理工艺

3.7 增深剂的性能测试

3.8 影响增深剂合成反应及其性能的主要因素

3.9 聚合物性能表征

3.10 增深剂涂覆整理

3.11 本章小结

参考文献

第四章 结 论

攻读学位期间公开发表的论文

致谢