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水溶性有机硅的聚氨酯改性初探

发布时间:05-05 13:41   来源:印染在线  点击:   发表评论

近年来,有机硅已成为一种重要和常用的织物整理剂。通过在聚硅氧烷链上接枝聚氧乙烯醚链等亲水性基团改性而成的水溶性有机硅,从根本上解决了有机硅乳液存在的破乳、漂油问题,同时避免了有机硅整理给织物带来的强烈的拒水性,进一步改善了织物的穿着舒适性。但是由于有机硅整理的织物,其整理剂是覆盖在织物纤维的表面,而一般的有机硅分子量有限,特别是水溶性有机硅又能溶于水,所以多数有机硅整理织物的效果耐久性、耐水洗性都不理想,不能适应更高档次织物整理的需要。

我们通过对水溶性有机硅进行封端聚氨酯改性,制成了反应性织物整理剂USF。与水溶性有机硅CGF、NTF等相比,其应用性能有明显改善,持别是整理织物的弹性和效果耐洗性,有比较突出的优势:
  1 实验部分
  1.1 USF的合成
  1.1.1 单封闭二异氰酸酯的制备
  将67g TDI(甲苯二异氰酸酯)和少量催化剂放入反应器中,升温至40℃,滴加37g苯酚和50m1丙酮溶液,滴完后在50℃左右反应数小时至试样以FeCl3溶液检验无苯酚为止,冷却备用.
  1.1.2 整理剂USF的制备
  将605g水溶性有机硅经真空脱水后冷却,加入已制备的单封闭TDI,搅拌,缓慢升温至40℃反应30min,再在50℃左右反应约lh,加一定量的水搅拌,溶解分散,得淡蓝色半透明乳液状液体,含固量约为19%。
 1.2 HSF的性能对比
  1.2.1 试验工艺
  13/13 433/275漂白T/C布→二浸二轧(0.2MPa压力)整理剂溶液→烘干(95℃) →焙烘(160℃,l min)→效果试验→洗衣机皂洗、绞干、水洗,重复三次→晾干→效果试验.
  1.2.2 试验结果
  表1 试验织物性能
   注:1)整理剂用量USF(合固量19%)15g/L,CGF(含固量97%) 3g/L, NTF-3(含固量97%) 3g/L;
  2)抗弯长度越小, 表明柔软度越好; 折皱回复角越大,表明弹性、抗皱性能越好。
  手感(经多名专业人员评定)根据柔软、滑爽、丰满、弹性等方面综合评定. 皂洗前布样,USF比较好,CGF略次之,NTF-3、USF(未焙烘)再略次之;皂洗后布样,USF明显要好,而CGF、NTF-3、USF(未焙烘)则相差不多。
  2 结果与讨论
  2.1 虽然合成时副反应的发生形成了一些大分子,使得USF整理剂呈现出半透明乳液状,但是其亲水性很强,在使用过程中并不会产生破乳、漂油等现象.
  2.2 USF作为一种反应性织物整理剂,在加热整理中,以苯酚封端的异氰酸酯解封,然后与游离的聚氧乙烯醚链端羟基反应,或者在水分子作用下发生交联,形成不易洗去的网络状大分子,也有可能与棉纤维上的游离羟基发生反应。所以焙烘与否,对USF的解封程度、自交联程度、与棉纤维羟基的反应程度有较大影响,从而直接影响整理效果及其耐洗性。
   2.3 用USF对织物进行整理时、在纤维之间和表面形成网络状大分子,由于交联度并不高,结构硫松,而不会影响聚硅氧烷链平滑作用的发挥。同时由于适量氨基甲酸酯基团的存在,所以整理后织物在保持有机硅整理织物的柔软滑爽优点的同时,在弹性和耐洗性方面有了比较突出的优势。NTF-3虽然也是一种反应性水溶性有机硅整理剂,但其烘干后所成的膜,明显比USF硬得多,说明其所形成的大分子刚性太大,对整理后织物的手感和弹性有不利影响。

 2.4 USF在焙烘后虽有黄变现象,只要不用于漂白织物,一般情况下是可以满足需要的。
  2.5 对于异氰酸酯的封闭剂,我们还试验了乙酰乙酸乙酯等其它几种,综合看来还是酚类较好。但USF中由于大量水的存在,需要较低的存放温度(35℃以下)。当夏天温度较高时,其粘度有可能会逐渐增大,最终成冻状,说明其封端体系还有待进一步改进。
  3 结论
  将水溶性有机硅进行聚氨酯改性研制成USF,整理效果令人满意。目前.我们设想以IPDI(脂环族二异氰酸酯)、LDI(脂肪族二异氰酸酯)等代替TDI对水溶性有机硅进行聚氨酯改性,作进一步的研究,使USF会进一步的改良和完善。

信息来源:中国棉纺织信息网



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