封闭型阳离子水性聚氨酯的合成与应用

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阳离子水性聚氨酯更新时间：XXXX-12-26 9:23:35 浏览次数：1189次水性聚氨酯树脂和其他树脂一样, 其最终制品的性能是由内部结构决定的。

阳离子型水性聚氨酯是将叔胺官能团引入到聚氨酯的大分子中而制得的。

通常用含叔胺基的二醇作扩链剂, 用烷基化剂或合适的酸进行季铵化而得到离子基团。

和普通的聚氨酯一样可用不同种类的多元醇、不同结构的二异氰酸酯、不同类型的扩链剂、不同类型的中和剂和采用不同的合成方法进行合成。

阳离子型水性聚氨酯的骨架上带有阳离子基团, 这就使其具有了一些独特的性能, 在皮革、涂料、胶粘剂、纺织和造纸等领域有着较好的应用。

此外, 阳离子水性聚氨酯对水的硬度不敏感, 且可以在酸性条件下使用。

因此, 开发出性能优异的阳离子水性聚氨酯, 其市场前景非常广阔。

1 阳离子水性聚氨酯的合成1.1 合成机理合成阳离子水性聚氨酯时, 一般通过两种途径引入阳离子。

一是用卤素元素化合物引入阳离子,该机理先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 加入卤素元素化合物( 如2,3-二溴丁二酸) 扩链, 然后再加入溶剂降低粘度, 加入三乙胺季铵化, 搅拌离子化, 将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。

该机理的季铵化是SN2(亲核取代反应) ; 二是用叔胺化合物引入阳离子, 该机理首先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 用叔胺化合物( 如N- 甲基二乙醇胺) 扩链, 再加入溶剂降低粘度, 然后加入离子化试剂如乙酸, 搅拌离子化。

将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。

该机理的季铵化是酸碱中和。

1.2 合成方法阳离子水性聚氨酯的合成与阴离子水性聚氨酯的合成最大的不同就是阳离子水性聚氨酯需加酸成盐, 因此一般不在水中用胺扩链, 所以阳离子水性聚氨酯一般不用阴离子水性聚氨酯常用的预聚体混合法。

从国内外近年来的研究来看, 阳离子水性聚氨酯的合成主要有熔融法和丙酮法。

封闭型水性聚氨酯的制备及其高温固化性能的研究

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关键词：水性聚氨酯；橡胶涂料；闭型聚氨酯；封甲乙酮肟；高温固化
中图分类号．Ｑ６０４Ｔ３．文献标识码：Ａ文章编号：２３— ３２２１）０一Ｏ４— ３０５４１（００１Ｏ４０
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阳离子型水性聚氨酯固色剂的合成及应用

阳离子型水性聚氨酯固色剂的合成及应用
李庆;樊增禄;曹爱华
【期刊名称】《印染助剂》
【年(卷),期】2010(27)9
【摘要】介绍了阳离子型水性聚氨酯固色剂的合成及应用,分析了合成反应温度、时间、聚醚分子质量及其混合聚醚多元醇组分量比[n(PPG-1 000):n(PEG-1 000)]、阳离子扩链剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)用量等对产物固色效果的影响,确定了合成
的优化条件:n(-NCO)/n(-OH)=2.0,n(PPG-1 000):n(PEG-1 000)=1:1,MDEA
7.5%(对预聚体质量),55℃反应2 h.同时优化该固色剂的应用工艺条件:两浸两轧活性染料染色棉织物(固色剂60 g/L,轧余率80%)→预烘(80℃,3 min)→烘培(130℃,3 min).
【总页数】4页(P29-32)
【作者】李庆;樊增禄;曹爱华
【作者单位】西安工程大学,陕西西安,710048;西安工程大学,陕西西安,710048;天
津天祥公司,天津,300380
【正文语种】中文
【中图分类】TQ610.4+4
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杨勇
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封端型阳离子水性聚氨酯固色剂的合成及性能

１３性能测定与表征．
透气性，著提高织物的耐摩擦性等。但单纯的显
水性聚氨酯具有耐水性差，织物和染料结合不牢与等缺点，进行适当的化学改性。需目前要将棉、等天然纤维织物的湿摩牢度麻
分析仪（ＧＡ）温度２～６０ ℃ ，温速率２Ｔ，００升０
提高到３级以上仍非常困难。针对这一现状，笔
者引入阳离子亲水基团和进行封端改性，成了合封端型阳离子水性聚氨酯乳液，其应用于棉、将麻
二异氰酸酯（Ｐ）有机锡催化剂和胺类成盐剂，ＩＤＩ、
固色工艺流程：色染烘干
水洗一固色一水洗
工业级，州东南鹏程化工厂；甲基二乙醇胺常氮
（ＭＤＥ、麻油、乙酮肟，学纯，药集Ｎ— Ａ）蓖甲化国团化学试剂有限公司。纯棉活性染料染色织物（红）无醛固色剂１广州仨立化工原料公司；深。，无醛固色剂２广州联庄科技有限公司。，１２实验步骤．将聚醚２０Ｎ— １、ＭＤＥ加入到反应器中，ＯＡ９
（州大学化学化工学院，常江苏常州２３６）１１４
摘要：验以氮甲基二乙醇胺（ＭＤＥ为亲水扩链剂，乙酮肟为封端剂，成了封端型阳离子水性聚氨实Ｎ— Ａ）甲合

水性聚氨酯合成、改性及应用前景

水性聚氨酯合成、改性及应用前景摘要：随着水性聚氨酯合成与改性工艺的不断进步，水性聚氨酯的应用也得到了极大地提升，反过来由于水性聚氨酯涂料的优异性能以及其极好的应用前景近些年来有关于水性聚氨酯的合成与改性研究也是如火如荼。

本文主要介绍了水性聚氨酯涂料的合成方法，综述了水性聚氨酯的改性方法，包括丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机硅改性、纳米材料改性和复合改性，并对水性聚氨酯涂料的发展进行了展望。

关键字：水性聚氨酯；合成；改性；丙烯酸酯；有机硅。

水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。

水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。

水性聚氨酯可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。

水性聚氨酯虽然具有很多优良的性能，但是仍然有许多不足之处。

如耐水性差、耐溶剂性不良、硬度低、表面光泽差等缺点，由于水性聚氨酯的这些缺点，我们需要对其进行改性，目前常见的改性方法有丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机硅改性、纳米材料改性和复合改性等，本文将对水性聚氨酯的合成与改性进行阐述。

一、水性聚氨酯的合成水性聚氨酯的制备可采用外乳化法和自乳化法。

目前水性聚氨酯的制备和研究主要以自乳化法为主。

自乳化型水性聚氨酯的常规合成工艺包括溶剂法(丙酮法)、预聚体法、熔融分散法、酮亚胺等。

丙酮法是先制得含端基的高粘度预聚体，加入丙酮、丁酮或四氢呋喃等低沸点、与水互溶、易于回收的溶剂，以降低粘度，增加分散性，同时充当油性基和水性基的媒介。

反应过程可根据情况来确定加入溶剂的量，然后用亲水单体进行扩链，在高速搅拌下加入水中，通过强力剪切作用使之分散于水中，乳化后减压蒸馏回收溶剂，即可制得PU 水分散体系。

反应的整个过程中，关键的是加入丙酮等溶剂以达到降低体系粘度的目的。

由于丙酮对PU 的合成反应表现为惰性，与水可混溶且沸点低，因此在此法中多用丙酮作溶剂，故名“丙酮法”。

水性聚氨酯的合成

水性聚氨酯树脂和其他树脂一样, 其最终制品的性能是由内部结构决定的。

阳离子型水性聚氨酯是将叔胺官能团引入到聚氨酯的大分子中而制得的。

通常用含叔胺基的二醇作扩链剂, 用烷基化剂或合适的酸进行季铵化而得到离子基团。

和普通的聚氨酯一样可用不同种类的多元醇、不同结构的二异氰酸酯、不同类型的扩链剂、不同类型的中和剂和采用不同的合成方法进行合成。

阳离子型水性聚氨酯的骨架上带有阳离子基团, 这就使其具有了一些独特的性能, 在皮革、涂料、胶粘剂、纺织和造纸等领域有着较好的应用。

此外, 阳离子水性聚氨酯对水的硬度不敏感, 且可以在酸性条件下使用。

因此, 开发出性能优异的阳离子水性聚氨酯, 其市场前景非常广阔。

1 阳离子水性聚氨酯的合成 1.1 合成机理合成阳离子水性聚氨酯时, 一般通过两种途径引入阳离子。

该机理的季铵化是SN2(亲核取代反应) 二是用叔胺化合物引入阳离子, 该机理首先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 用叔胺化合物( 如N- 甲基二乙醇胺) 扩链, 再加入溶剂降低粘度, 然后加入离子化试剂如乙酸, 搅拌离子化。

将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。

该机理的季铵化是酸碱中和。

从国内外近年来的研究来看, 阳离子水性聚氨酯的合成主要有熔融法和丙酮法。

熔融法是无溶剂制备水性聚氨酯的重要方法。

阳离子型水性聚氨酯固色剂的合成及应用

关键词：水性聚氨酯；阳离子扩链剂；固色剂；染色牢度；棉织物；应用
中图分类号：Ｔ６０＋Ｑ１．４４
文献标识码：Ａ
文章编号：１０—４９２ｌ） —ｏ９００４０３（Ｏ９０２—４ＯＯ
Ｔｈｅｙｎｔｓｈｅｓｓｉａｎｄａｐｐｌｃｔｏｎｏｆｃｔｏｃｉａｉａｉｎｉｗａｔｒｂｏｒｅ－ｎｅ
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水性聚氨酯的合成详解

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15
二、自乳化法
在疏水性的聚氨酯分子结构中引入亲水的离子性基团，制成含离子键的聚氨酯，然后将其分散于水中，并在油水两相体系中进行扩链反应，经季铵化形成离子时，即得稳定的水性聚氨酯。
按亲水基团的类型可分为：
（1）阴离子型水性聚氨酯，亲水基团为羧基或者磺酸基。（2）阳离子型水性聚氨酯，亲水基团为叔胺基。
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10
中和剂（成盐剂）
中和剂是一种能和羧基、磺酸基或叔胺基成盐的试剂。水性聚氨酯使用的中和剂是三乙胺、氨水、盐酸及醋酸等。
溶剂
水性聚氨酯预聚体制备时粘度较大，为方便传质、传热，尤其是后期的乳化，必须加入适当的溶剂。
水
水性聚氨酯中水是分散介质，为提高稳定性，此时应使用去离子水或蒸馏水。
不易损伤被涂饰表面，易操作和改性等优点。
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6
1.2.1水性聚氨酯的分类
外观分类
亲水基团合成单体
•水性聚氨酯可分为聚氨酯水溶液（粒经<1nm）、聚氨酯分散体（粒经1nm～100nm）和聚氨酯乳液（粒经 >100nm）。
•水性聚氨酯可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。
水性聚氨酯涂料的研究进展及其应用
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1
引引言言
进入21世纪初，环境保护愈发受到世人的关注。溶剂型涂料含有大量的挥发性有机溶剂（VOC），在使用的过程中排入大气，不仅破坏环境，危害健康，同时也浪费资源能量。随着国际范围内的能源紧张和资源保护法进一步苛刻， VOC 的排放量进一步受到限制。在这样一个背景下，水性PU就作为涂料而言，不仅在制作过程中不使用溶剂，施工中不排放有机溶剂而且完全符合国际4E原则，因而水性PU的发展，呈现出极为良好的前景。

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基吡唑为主要原料，分别合成了４种封闭型阳离子水性聚氨酯，考察了二异氰酸酯和封闭剂类型对湿摩擦色牢度的提升效果和织物色变的影响。结果表明，２，。以４甲苯二异氰酸酯和甲乙酮肟为主要原料合成的封闭
型阳离子水性聚氨酯对湿摩擦色牢度的提升效果最好，但色变较大；以异佛尔酮二异氰酸酯和３５二甲基吡，－
唑为主要原料合成的封闭型阳离子水性聚氨酯对湿摩擦色牢度的提升效果相对较差，色变很小。但关键词：改性；阳离子；水性聚氨酯；湿摩擦牢度
中图分类号：Ｓ９．４Ｔ１５５文献标识码：Ｂ文章编号：００— ０７２１）２— ０９— ３１０４１（００２０２０
印
染（００Ｎ．２２１ｏ２）
封闭型阳离子水性聚氨酯的合成与应用
曲鹏飞
（中国纺织科学研究院北京中纺化工股份有限公司，北京１０２）００５
摘要：以２，．４甲苯二异氰酸酯、佛尔酮二异氰酸酯、醚多元醇、－异聚Ｎ甲基二乙醇胺、乙酮肟和３５二甲甲，－
Ｓｎｔｓｓａｄａｐｌａｉｎｆｂｌｃｅａｉｎｃｗａｅ－ｏｎｅｐｏｙｅｈｎｙｈｅｉｎｐｉｔｏｏｏｋｄｃｔｏｉｔｒｂｒｌｕｒｔａｅｃ
ＱｅｇｆｕＰｎ－ｉｅ（ｈａＴｘｉｃｄｍ，ｅｉＴ —ｅｈｍｃｌＣ．Ｌｄ，ＣｉｅｔｅＡａｅｙＢｉｎＣＡＴｘＣｅｉｓｏ，ｉ．ｎｌｊｇａ１０２。Ｃｉ）００５ｈｎａ
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是耐湿摩擦色牢度；安徽大学吴明元等采用封闭型
固色后棉织物的国外自２０世纪６Ｏ年代就把聚氨酯（Ｕ）用于水性聚氨酯对棉织物进行固色研究，Ｐ应织物后整理 ¨ 。别擦色牢度可达４级。