阳离子水性聚氨酯固色剂离子强度对其应用性能的影响
第２６卷第６期
２０ １ ３年１ ２月 武汉纺织大学学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＷＵＨＡＮ ＴＥＸＴＩＬＥ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｖｂ１．２６ ＮＯ．６ Ｄｅｃ．２０１ ３
阳离子水性聚氨酯固色剂离子强度对
其应用性能的影响
边志华 ，权衡
（１．雅培眼力健（杭州）制药有限公司，浙江杭州３１００１８；２．武汉纺织大学化学与化工学院，湖北武汉４３００７３）
摘要：制备了具有不同阳离子强度的有机硅活性封端季铵化阳离子水性聚氯酯活性染料湿摩擦牢度提升剂。研
究助剂分子的阳离子强度对其诸如乳液粒径、湿摩擦色牢度、亲水性和柔软手感等主要应用性能的影响。结果表
明：助剂分子中含有适中的阳离子强度有助于其发挥出最佳的固色效果，季铵『匕阳离子基团对染色纺织品的亲水
性及柔软手感具有积极贡献，尤其是助剂用量较大时更是如此。
关键词：阳离子；聚氨酯；离子强度；湿摩擦牢度；性能 中图分类号：ＴＳ１９４．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５—４１４Ｘ（２０１３）０６—００１０—０４
目前，市场上的活性染料湿摩擦牢度提升剂产品几乎均为阴离子聚氨酯高分子结构” 。这种产品不仅
难以规模化生产，而且助剂分子的扩散、吸附能力较弱且助剂的使用量较大，加之助剂分子刚性较强，导
致明显恶化纺织品的柔软手感 ’ 。
本课题以氨基硅烷偶联剂对季铵化阳离子水性聚氨酯进行化学封端，获得一种成膜柔软且具有较强化
学活性和适度阳离子性的有机硅改性水性聚氨酯齐聚物。该助剂通过封闭染料阴离子基团并热固成膜以增
加纤维抱合力、减少毛羽、降低摩擦阻力、阻断染料向摩擦湿布表面的转移等途径，显著改善阴离子染料
的湿摩擦牢度。
由于助剂的阳离子强度会显著影响纤维和阴离子染料对助剂分子的吸附能力和助剂分子的扩散性能，
进而影响其在纤维表面的分布和成膜性。因此，本文将重点讨论助剂的阳电性与其固色能力之间的联系。
１ 试验
１．１ 织物、药品及仪器
染色织物：纯棉４５×４５／１２０ Ｘ １００、活性红Ｂ一３ＢＦ染色（未使用固色剂）、染料用量５％ｆ０ｗ０。
主要药剂：聚乙二醇２０００、Ｎ一甲基二乙醇胺、１，４一丁二醇、溴丁烷等均为化学纯试剂，异氟尔酮二异
氰酸酯、聚四氢呋喃２０００、端氨基三乙氧基硅烷偶联剂等均为工业品。
主要设备：中样染色机（ＳＤＭ一２０Ｌ）、摩擦刷洗色牢度仪（Ｙ５７１Ｎ）、激光粒度分析仪（ＢＴ６３００Ｓ ｏ
１．２助剂制备
首先，将混合聚醚二醇于真空、加热条件下脱水１．５—２．Ｏｈ；体系降温至６０ 后，投入二异氰酸酯和催
化齐 并逐渐升温至８５％下反应３ｈ。之后，降温至４０％并在１ｈ内分多次投入混合扩链剂，再于６０ 下维
持反应１ｈ。随后，在４０￣Ｃ下匀速投入氨基硅烷偶联剂，继续维持反应５０￣Ｃ×０．５ｈ，完成对聚氨酯初聚体
剩余异氰酸酯基团的封闭。最后，升温至５５—６０￣Ｃ并加入季铵化试剂，维持对助剂分子中叔胺扩链剂的季
铵化反应０．５ｈ；中和、乳化。
１．３ 固色工艺
工作液４０ 、二浸二轧一脱水一烘干（１００ ）一１４０ ×３ｍｉｎ。
１．４性能测试
作者简介：边志华（１９７１一），女，工程师，研究方向：染料、助剂 基金项目：中围纺织工业联合会计划项目（Ｏｌ１０５６）．
第６期 边志华，等：阳离子水性聚氨酯固色剂离子强度对其应用性能的影响 １１
染色纺织品摩擦色牢度参照《纺织品耐摩擦色牢度测试方法（ＧＢ／Ｔ ３９２０—１９９７）》进行测评；
织物柔软度参照文献［４］中描述的斜面法进行测试；
织物亲水性参照文献【５］中描述的滴水法进行测试；
乳液的粒径及其分布采用４０ｇ／Ｌ的助剂乳液进行测试。
２结果与讨论
为考察阳离子型湿摩擦牢度提升
剂离子强度对其应用性能的影响，我们
通过改变离子型扩链剂（Ｎ一甲基二乙 表１ 助剂分子的阳离子强度设计一阳离子型叔胺扩链剂含量的变化
表２中的数据显示：助剂分子适中 的阳离子强度有助于助剂乳液粒径的 汞ｚ
减小，其粒径分布也较窄。
这是由于随着聚氨酯高分子中离
子型单体比例的提高，分子链的亲水性
增加，提高了聚合物分子的水合作用，
减少了分子链间的相互缠绕，有利于聚 助剂分子的阳离子强度与乳液粒径的关系一阳离子型 叔胺扩链剂含量的变化
合物相的微细分散，使乳胶粒数目增加，粒径相应减小；然而，若分子链的离子强度过高，会造成乳胶粒
双电层厚度和粒子流动动力学体积增加，这又会导致粒径增大且乳液粘度较大。
因此，助剂乳液的粒径大小及其分布同时受到以上２种因素的作用。当阳离子单体比例较小时，随其
比例的增加，聚氨酯分散体的粒径逐步减小且变化明显；当阳离子单体比例较高时，随其比例的增加，聚
氨酯分散体的粒径反而开始变大。
２．２叔胺扩链剂含量与助剂的应用性能
在聚氨酯型活性染料湿摩擦牢度提升剂分子结构中，阳离子单体具有以下三方面的积极作用：
（１）改善聚氨酯分子的亲水性，使乳液具有良好的稳定性、扩散性和渗透性；
（２）提高聚氨酯胶膜的机械强度；
（３）有助于纤维和染料对助剂分子的吸附，助剂用量相对较小。
因此，助剂具有一定的阳离子性对于其固色性能的改善是由好处的。然而，若助剂的阳离子强度过高，
又会带来如下弊病：
（１）乳胶粒变粗、乳液粘度增加而影响助剂对纤维的渗透能力；
（２）由于助剂吸附太快而导致吸附的均匀性较差；
（３）前期吸附在纤维上的助剂分子对后续扩散的助剂分子产生的斥力较大，而导致助剂的吸附量较
低。
表３助剂分子的阳离子强度与其应用性能一阳离子型叔胺扩链剂含量的变化 助剂用量ｇ，Ｌ ０ ２０ ４０ ６０ 湿摩擦牢度 ２ ２—３ ２—３ ３ Ｈ一１ 亲水性（Ｓ） １－２ ２０．６ ４４．０ ６４．６ 柔软度（ｅｍ） ７．１０ ６．７５ ６．５３ ６．９８ 湿摩擦牢度 ２ ２—３ ２—３ ３ Ｈ一２ 亲水性（ｓ） １－２ １４．６ ５０．７ ６７．４ 柔软度（ｃｍ） ７．１０ ６．５２ ６．５５ ６．６９ 湿摩擦牢度 ２ ２ ２＋ ２—３ Ｈ一３ 亲水性（ｓ） １—２ １９．３ ３８．４ ４０．８ 柔软度（ｅｍ） ７．１０ ６．６１ ６．４５ ６．
５２ ｌ２ 武 汉 纺 织 大 学 学 报 ２０１３年
可见，助剂的固色效果同时受到上述两个相反作用的影响，其阳离子强度存在一个最佳范围（如８％
左右）。以上分析可由表３中的数据表现出的固色后染色纺织品的湿摩擦牢度随助剂分子的阳离子强度的
增加而先升后降这一现象得到验证。
此外，助剂分子中的季铵化阳离子基团对于其胶膜的柔软手感和亲水性具有积极贡献，尤其是在助剂
的用量较高，纤维上皮膜的连续性较好时更是如此。事实上，本项目制备的树脂型活性染料湿摩擦牢度提
升剂产品不但不会恶化染色纺织品的柔软手感，甚至对其柔软手感还具有改善的作用。
２．３叔胺的季铵化程度与助剂乳胶粒粒径
为赋予产物较好的亲水性，得到粒径较小的助剂乳液，我们尝试制备了含有较高比例叔胺型扩链剂的
助剂样品，并通过对部分扩链剂进行季铵化达到控制产物阳离子强度的目的（表４）。
表４助剂分子的阳离子强度设计—叔胺型扩链剂季铵化度的变化
注：助剂样品的聚醚含量为６２．７％（其中约１／３为聚乙二醇２０００），助剂的活性封端率为１３％左右。
表５助剂分子的阳离子强度与乳液粒径的关系—叔胺型扩链剂季铵化度的变化
表６助剂分子的阳离子强度与其应用性能一叔胺型扩链剂季铵化度的变化
表５再一次证实，选择助剂分子中叔胺扩链剂的含量为８％左右是较为适宜的（Ｉ一１）。随叔胺扩链剂
季铵化程度的降低，助剂分子的亲水性下降，导致助剂乳液的粒径变大，分布变宽；叔胺扩链剂的季铵化
程度低于８０％时，这种趋势变得非常明显。考虑到离子强度较小的助剂分子对纤维的饱和吸附量较高，我
们认为助剂的季铵化程度定为８５％左右较为适宜，同时适当提高叔胺扩链剂的中和度，以获得粒径较小的
乳液。
正如我们先前的分析：季铵化程度较高的助剂分子，其阳电性较强。尽管助剂可在较短的时间内完成
扩散和吸附过程，但纤维对助剂分子吸附的均匀性较差、吸附量较低。这种情况下，助剂在纤维上形成皮
膜的均匀性和连续性均较差，当然不会表现出最佳的固色效果。相反，季铵化程度较低的分子，其阳电性
较弱。尽管纤维对助剂的饱和吸附量较高、吸附的均匀性较好，但由于分子的扩散速度较慢，难以在工艺
时间内完成扩散过程，导致吸附量不足。因此，助剂在纤维上形成皮膜的连续性不好，导致其固色效果不
能令人满意 第６期 边志华，等：阳离子水性聚氨酯固色剂离子强度对其应用性能的影响 ｌ３
具有适中阳离子强度的助剂分子（Ｉ一３）才能够在规定的工艺条件下较好地完成向的纤维的扩散和吸附
过程，并达到相对较高的吸附量和良好的吸附均匀性，获得最佳的固色效果。
需要指出的是：处理后染色织物的亲水性取决于助剂皮膜的连续性和助剂分子本身的亲水性。一般情
况下，助剂的用量越大或助剂分子对纤维的吸附均匀性越好、吸附量越大，其在纤维上成膜的连续性将会
越好，织物的亲水性下降得就越显著（譬如Ｉ－３）。一旦助剂皮膜在纤维上形成连续分布，其亲水性就仅仅
受制于助剂分子本身的亲水性，不再持续降低。因此，我们看到当助剂的阳离子强度较低时（即助剂分子
的亲水性较弱），随施加在染色纺织品上的助剂量的增加，织物的亲水性下降得越明显（１－４ ｏ
３结论
（１）具有适中阳离子强度的阳离子水性聚氨酯乳液乳胶粒粒径较小且粒径分布较窄；这样的助剂分
子对纤维的吸附较为均匀、吸附量较大，固色效果良好；
（２）助剂分子中季铵化的阳离子基团对处理后织物的亲水性及柔软手感具有积极意义；
（３）处理后染色纺织品的亲水性取决于助剂皮膜的连续性和助剂分子本身的亲水性；助剂用量较大
时，其分子的离子强度越低，对固色织物亲水性的影响就越大。
参考文献： ［１】陈荣圻．提高活性染料深浓色染色织物湿摩擦牢度『Ｊ］．印染，２００４，（７）：２０—２２． ［２】刘庆艳，贺江平，权衡．活性染料染色织物摩擦牢度提升剂应用性能研究【ＪＪ．印染助剂，２００９，２６（５）：２９—３２ ［３】王婷，权衡．活性染料湿摩擦牢度提升剂的工艺研究与应用［Ｊ］．武汉科技学院学报，２００９，２２（４）：２２—２４． 【４】刘国良．染整助剂应用测试【Ｍ】．北京：中国纺织出版社，２００５．２６６—２６７． 【５】刘国良印染助剂的测试和应用［Ｊ］．染整技术，２００４，２６（１）：５１—５２．
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｃａｔｉｏｎｉｃ Ｗａｔｅｒ－ｂａｓｅｄ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｆｉｘａｔｉｏｎ Ａｇｅｎｔ
ＢＩＡＮ Ｚｈｉ．ｈｕａ ，ＱＵＡＮ Ｈｅｎｇ
（１ ＡＭＯ（Ｈａｎｇｚｈｏｕ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｚｈ￣ｉａｎｇ ３１００１８，Ｃｈｉｎａ； ２ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ Ｈｕｂｅｉ ４３００７３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅｖｅｒａｌ ｃａｔｉｏｎｉｃ ｗａｔｅｒ－ｂａｓｅｄ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ ｅｎｄ－ｃａｐｐｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｗｉｔｈ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｉｏｎ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ａｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｉｏｎ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｏｓｅ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ ｏｎ ｉｔｓ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｗｅｔ ｒｕｂｂｉｎｇ ｆａｓｔｎｅｓｓ，ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｏｆｔ ｈａｎｄｌｅ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ ｗｉｔｈ ｍｏｄｅｒａｔｅ ｃａｔｉｏｎｉｃ ｉｏｎ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｈａｓ ｏｐｔｉｍａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｆｏｒ ｃｏｌｏｒ ｆｉｘｉｎｇ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｄｙｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｑｕａｔｅｒｉｚｅｄ ｃａｔｉｏｎｉｃ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｓｈｏｕｌｄ ｈａｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｏ ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｏｆｔ ｈａｎｄｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｆａｂｒｉｃ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｌｏｒ ｆａｂｒｉｃ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃａｔｉｏｎｉｃ；Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ；Ｉｏｎ Ａｂｕｎｄａｎｃｅ；Ｗｅｔ Ｒｕｂｂｉｎｇ Ｆａｓｔｎｅｓｓ；Ｐｒｏｐｅｒｔｉ
ph对树脂 阳离子
ph对树脂 阳离子？
答：pH值对树脂，特别是阳离子交换树脂，有着重要的影响。阳离子交换树脂是一种能够与溶液中的阳离子进行交换的树脂，广泛应用于水处理、化学分析、制药等领域。树脂的性能和工作效果在很大程度上受到溶液pH值的影响。
以下是pH值对阳离子交换树脂的一些主要影响：
1.离子交换容量：树脂的离子交换容量是指单位质量或单位体积的树脂所能交换的离子的数量。溶液的pH值会影响树脂上官能团的解离程度，从而影响树脂的离子交换容量。在适当的pH值范围内，树脂的离子交换容量较高。
2.选择性：阳离子交换树脂对不同的阳离子有不同的选择性。pH值的变化可以改变树脂对不同离子的选择性，影响树脂对特定离子的吸附和分离效果。
3.稳定性：树脂的稳定性也会受到pH值的影响。在极端的pH值条件下，树脂可能会发生水解、氧化等反应，导致树脂的结构破坏和性能下降。
4.再生效率：在使用阳离子交换树脂进行水处理等应用时，树脂需要定期进行再生以恢复其离子交换能力。溶液的pH值会影响树脂的再生效率，不适当的pH值可能导致树脂再生不完全或再生效率降低。
因此，在使用阳离子交换树脂时，需要根据具体的应用场景和处理要求，选择合适的pH值条件，以确保树脂能够发挥最佳的性能和效果。同时，还需要注意监测和调整溶液的pH值，避免对树脂造成不利的影响。
固色剂的作用与性能
有些染料虽然可以染出比较鲜艳的色泽，但由于染料上带有水溶性基团，使湿处理牢度不佳，褪色和沾色现象严重，不仅使纺织品本身外观陈旧，同时染料脱落下来会沾污到白色或其他色泽的纤维上，产生沾色、搭色现象，如直接染料和酸性染料就易产生这样的问题。
另外，尽管活性染料可与纤维素纤维形成共价键结合，但在染色中若存在水解染料或对未键合的染料皂洗不充分，也会使湿处理牢度下降。 另外，与纤维已形成共价键的活性染料还可能在酸性或碱性条件下的分解断键，以及耐氯色牢度、耐汗渍牢度、耐日晒牢度不足等问题。为了改进织物色牢度，可以进行固色处理。这些可以提高各类染色牢度的助剂称为固色剂。
★用以提高湿处理牢度的固色剂的固色机理一般有如下作用
①在织物上生成不溶性色淀，封闭可溶性基团，使织物上的染料遇水不易溶解脱落，达到提高湿处理牢度的目的。但这种固色剂固色后，易使染物的色光发生变化或引起日晒牢度下降。
②在织物上生成网状薄膜，以阻止染料脱落。 ③利用固色剂分子中的反应性基团，与染料分子上可反应的基团以及纤维素分子上的羟基交联，达到提高染料在纤维上的固着效果。
④利用固色剂与纤维的分子引力，增加固色剂的固着强度，从而提高染色牢度。
★固色剂性能
①具有较强的固色能力，能使织物的有关色牢度明显提高
②染料适应性广，染料结构对固色效果的影响较小
③与纤维的亲和力强，在固色浴中吸尽率高
④织物经固色剂固色后，不会引起色光变化
⑤在提高有关色牢度（如耐洗色牢度）的同时，不应降低其他色牢度(如日晒牢度）
⑥不影响织物的手感，不引起织物强力下降。
★除了以上分享的内容，再为大家介绍一些固色剂产品系列具体知识： 产品名称 物化性能 适用范围 应用特性
羊毛固色剂;
AFX 阴离子;
浅棕色透明液体。 羊毛用酸性染料固色 羊毛用酸性染料新型固色剂，赋予处理过的纤维优的耐湿性固色效果。
无醛固色剂;
CFX 阳离子;
淡黄色透明液体。 棉、纤维素纤维及混纺织物固色。 具有特殊增进牢度的效果，不会影响纤维的手感。
阳离子在头发上的吸附作用
阳离子在头发上的吸附作用
阳离子在头发上的吸附作用是指阳离子与头发表面的负电荷之间的相互作用。阳离子吸附在头发上可以改变头发的物理性质和外观，具有以下几个作用：
1. 阳离子吸附可以使头发更加柔软和顺滑。头发表面的负电荷会导致头发纤维之间的静电斥力，使头发变得粗糙、乱翘和难以梳理。阳离子的吸附能中和头发表面的负电荷，减少静电斥力，从而使头发变得更加柔软和顺滑。
2. 阳离子吸附可以提高头发的保湿性能。头发纤维对水的亲和性较低，容易被干燥的环境所损害。阳离子的吸附能够在头发表面形成一层保湿膜，减少水分的蒸发，增加头发的保湿性能，使头发更加润泽、有光泽。
3. 阳离子吸附可以改变头发的形状和造型。阳离子对头发纤维的吸附可以使头发呈现出特定的形状和造型。比如，在造型产品中添加阳离子聚合物，可以使头发更容易塑形、定型，并且保持较长时间的持久性。
总之，阳离子在头发上的吸附作用能够改善头发的柔软度、顺滑度、保湿性能，同时还能够影响头发的形状和造型。这些作用使得阳离子在护发产品和造型产品中得到广泛应用。
水性聚氨酯发白解决方案(3篇)
第1篇
摘要：
水性聚氨酯作为一种高性能的环保型材料，广泛应用于涂料、胶粘剂、泡沫等领域。然而，在生产和使用过程中，水性聚氨酯产品容易出现发白现象，严重影响了其性能和外观。本文针对水性聚氨酯发白的原因进行了分析，并提出了相应的解决方案，旨在为水性聚氨酯产品的生产和使用提供参考。
一、引言
水性聚氨酯具有环保、无毒、耐候性好、附着力强等优点，被广泛应用于涂料、胶粘剂、泡沫等领域。然而，在实际生产和使用过程中，水性聚氨酯产品容易出现发白现象，导致产品性能和外观受损。因此，研究水性聚氨酯发白的原因及解决方案具有重要意义。
二、水性聚氨酯发白原因分析
1. 聚氨酯树脂合成过程中溶剂残留
水性聚氨酯在合成过程中，需要使用大量的溶剂进行搅拌、分散等操作。若溶剂不能完全挥发，残留于聚氨酯树脂中，可能导致产品发白。溶剂残留的原因主要有：
（1）溶剂挥发不完全：合成过程中，部分溶剂在搅拌、加热等过程中未能完全挥发。
（2）搅拌不充分：搅拌不充分可能导致溶剂分布不均，部分溶剂残留于聚氨酯树脂中。
2. 添加剂与聚氨酯树脂相容性差
水性聚氨酯生产过程中，需要添加多种助剂，如分散剂、消泡剂、稳定剂等。若添加剂与聚氨酯树脂相容性差，可能导致以下问题：
（1）添加剂团聚：添加剂在聚氨酯树脂中团聚，影响产品外观。
（2）相分离：添加剂与聚氨酯树脂相分离，导致产品发白。
3. 聚氨酯树脂分子量分布不均
聚氨酯树脂分子量分布不均可能导致以下问题：
（1）分子量分布不均：分子量分布不均可能导致产品性能不稳定，外观发白。 （2）分子量分布不均：分子量分布不均可能导致产品在储存过程中发生凝胶、沉淀等现象。
4. 水性聚氨酯储存不当
水性聚氨酯在储存过程中，若温度、湿度等环境条件不当，可能导致以下问题：
（1）微生物污染：微生物污染可能导致产品变质、发白。
（2）结皮：结皮可能导致产品外观不良，性能下降。
三、水性聚氨酯发白解决方案
1. 优化聚氨酯树脂合成工艺
阳离子水性封闭型聚异氰酸酯交联剂的制备与性能
阳离子水性封闭型聚异氰酸酯交联剂的制备与性能
孙祥;韦军
【摘 要】以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和三乙醇胺(TEOA)制备支化型异氰酸酯基(-NCO)封端的预聚体,分别以N-甲基二乙醇胺(MDEA)和聚乙二醇(PEG)为亲水扩链剂,最后用二甲基吡唑(DMP)封闭剩余的-NCO基团得到阳离子水性封闭型聚异氰酸酯交联剂,并用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征了交联剂的结构.主要研究了预聚反应时异氰酸酯指数(R1值)以及亲水扩链剂的种类对交联剂性能的影响.研究表明:亲水扩链剂的种类对交联剂的解封温度有显著的影响,当以MDEA为亲水扩链剂、R1值为1.9时,交联剂的性能达到最佳.
【期刊名称】《涂料工业》
【年(卷),期】2016(046)005
【总页数】5页(P60-64)
【关键词】阳离子;水性;封闭聚异氰酸酯;交联剂
【作 者】孙祥;韦军
【作者单位】常州大学材料科学与工程学院,江苏常州213164;盐城工学院材料工程学院,江苏盐城224051
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ630.4+3
随着人们环保意识的加强，水性涂料越来越受到 关注，水性封闭型聚异氰酸酯交联剂作为水性涂料固化剂以其安全稳定，环境友好等特点［1-2］被广泛应用于汽车、家具等的涂层、丝绸以及粘合剂等领域［3-6］。水性封闭型聚异氰酸酯交联剂主要是在非亲水预聚体中接入部分亲水性基团使整个分子达到亲水的效果，而且封闭型聚异氰酸酯可以将活性异氰酸酯基团（—NCO）保护起来，避免其与空气中的水反应，高温释活后的—NCO可重新与活泼氢发生反应，从而提高产品的物理性能［7-9］。根据亲水基团的离子性质，水性封闭型聚异氰酸酯交联剂可分为阳离子型、阴离子型以及非离子型，其中，阳离子型聚异氰酸酯交联剂由于具有良好的润湿性、抗菌防霉等特点，在化纤整理与复合［10］、木器涂料［11］和阴极电泳漆［12］等领域有着广阔的应用前景，但目前针对阳离子型聚异氰酸酯交联剂的研究报道相对较少。
离子度
阳离子聚丙烯酰胺是一种溶于水的线型高分子化合物，分子量在300—1400万之间，在甲醇、乙醇中能溶解，不溶于酮、酯、烃等有机溶剂。在酸性或碱性介质中均呈阳电性，这样能有效对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀。如生产粮食酒精废水、造纸废水、城市污水处理厂的废水、啤酒废水、味精厂废水、制糖废水、有机含量高的废水、饮料废水、纺织印染废水等。此外，还可用作油田化学助剂，如粘土防膨剂、油田酸化用稠化剂，以及造纸用增强剂，该产品是由阳离子单体(DM、DMC、DMDAAC、DMAEMA等)和丙烯酰胺共聚，经造粒、干燥、粉碎而成的白色小颗粒或粉末。
在阳离子聚丙烯酰胺的离子度测定方法上我们一般采用用胶体滴定法测试，阳离子度从1-100%不等，在市场上流通的比较多的10-60%。这些产品主要用于污水处理，作为污泥脱水剂使用，
阳离子聚丙烯酰胺在污泥脱水的应用
根据污泥性质可选用相应电荷值的产品,可有效在污泥进入压滤之前进行重力污泥脱水.脱水时,产生絮团大,不粘滤布,在压滤时不流散,用量少,脱水效率高,泥饼含水率在80%以下.
选择适合的阳离子絮凝剂（污泥脱水剂）慢慢的成为环保水处理行业一个重要的课题，很多大专院校在研究这方面的课题，做聚丙烯酰胺选型的规律总结，最近有很多大专院校的教授学者打电话给我索取聚丙烯酰胺产品样品，作为前线的工作人员我们接触到的更多的是实际的案例，结合教授们的理论数据，我相信环保节能 将不再是我们的口号。
阳离子型聚丙烯酰胺(ＣＰＡＭ)是一类重要水溶性聚合物,作为絮凝剂、增稠剂,被广泛应用于选煤、冶金、石油开采、印染和纺织等行业[1]。而做为阳离子聚合物的一个重要参数,阳离子度的大小直接影响阳离子聚合物的应用性能,阳离子度的有效测定方法也就是必须解决的问题。目前阳离子度的测定方法报导很多,如ＡｇＮＯ3法[2]、元素分析法[3]等,然而有着过程繁杂或成本较高等问题。本文通过反相微乳法合成阳离子聚丙烯酰胺,采用胶体滴定法测定聚合物阳离子度,从不同角度分析了对阳离子度测试准确性的影响因素,为以后实验室测定聚合物阳离子度提供了一种准确而有效的方法。
水性聚氨酯分散体PUD及其涂料的研究和应用
水牲聚氡酯贫散体（Ｐ∽）
及其涂料昀研穷和应用
孔志元何庆迪殷武朱柯南璇张保利（中化建常州涂料化工研究院，２１３０１６）
摘要：本文主要介绍了水性聚氨酯分散体（ＰＵＤ）及其涂料的发展概况，性
能特点，生产研究情况和ＰＵＤ的制备方法，主要影响因素、改性方法及其
在一些领域的应用。
关键词：水性聚氨脂：水性丙烯酸聚氨酯：聚氨脂涂料
１前言
白１９３７年德国Ｏｔｔｏ．Ｂａｙｅｒ教授首次合成聚氨
酯（ＰＵ）以来，因聚氨酯树脂具有优异的化学性
能和机械物理性，在化学领域里得到了广泛的应
用。聚氨酯涂料因具有优良的耐磨性、柔韧性、
耐久性、防腐性和绝缘性而被广泛应用于石化设
备、海洋、船舶、机电、车辆、纺织、皮革、木
材、塑料、建筑等领域。但是，目前市场流行的
聚氨酯涂料大多数为溶剂型的，含有大量的有机
溶剂和一定量的游离异氰酸酯，影响人们的身体
健康和生活环境。随着各国环保法规对ＶＯＣ的
限制以及对环保的重视，使得水性聚氨酯得到了
较快的发展，已在织物、皮革、粘合剂等领域得
到了广泛应用，正逐步替代溶剂型聚氨酯。今后
随着技术的进步和ＶＯＣ含量的严格控制以及人们环保安全和健康意识的提高，水性ＰＵ将成为
一个重要的发展方向。
２国内外水性聚氨酯分散体技术的
发展概况
在国外，自６０年代开发成功水性聚氨酯分散
体（ＰＵＤ）以来，水性聚氨酯作为聚氨酯涂料工
、世的一个重要组成部分得到了ｂ速发展。７０年
代，通过对水性聚氨酯分散体的深入研究，逐渐
开发出一些具有应用价值的水性聚氨酯涂料，大
多作皮革涂饰剂和织物处理，七十年代后期，涂
料工作者开始将水性聚氨酯分散体和水性丙烯酸
首届环保型水性树乳液进行物理掺混，这种方法既综合了两者的优
异性能，又降低了成本，拓宽了水性ＰＵ的应用
市场。到了八十年代中期，丙烯酸聚氨酯接枝共
聚体问世，后来被称作Ｈｙｂｒｉｄ杂合物，此外还有
采用外加交联剂的方法，使涂料成膜后能进一步
交联，改善了涂膜的耐水性、耐候性、耐热性等。
到了９０年代，国外一些公司采用聚合物中引入反
磺酸盐对比羧酸盐型水性聚氨酯性能优势简介
磺酸盐对⽐羧酸盐型⽔性聚氨酯性能优势简介
根据⽔性聚氨酯基团上亲⽔基团不同，可将⽔性聚氨酯分为阳离⼦⽔性聚氨酯，阴离⼦⽔性聚氨酯，⾮离⼦⽔性聚氨酯。其中阴离⼦⽔性聚氨酯有可以分为羧酸型⽔性聚氨酯和磺酸型⽔性聚氨酯，⼤部分阴离⼦⽔性聚氨酯都属于羧酸型，然⽽羧酸盐属于弱酸，亲⽔性差，所制备的⽔性聚氨酯乳液粘度⼤，⾼固含量不易提⾼。因为乳液固含低，⼲燥时需要挥发的⽔分多，⼲燥慢，⽽且还会提⾼运输成本。与羧酸型⽔性聚氨酯相⽐，磺酸型⽔性聚氨酯具有以下优点:
(1)⾼固含：磺酸盐型⽔性聚氨酯的亲⽔基团为强酸强碱盐，离⼦化强度较⾼，这增强了乳胶粒⼦“双电层”的ζ电位，在乳
胶粒之间形成了较强的静电排斥作⽤，阻⽌了乳胶粒凝聚，易制得⾼固含量(＞50%)的⽔性聚氨酯;
(2)稳定性好：与羧酸型⽔性聚氨酯只有在碱性环境下才能稳定存在不同，磺酸盐型⽔性聚氨酯即使在较低pH( 5-7) 下仍
具有较好的稳定性;
(3)⽓味更⼩：羧酸型⽔性聚氨酯常采⽤胺类物质中和，⽽磺酸型⽔性聚氨酯的制备⽆需中和，且⽆挥发性胺的刺激性⽓
味;
(4)结晶性好：聚氨酯分⼦中硬段引⼊的强离⼦基团磺酸基会使分⼦内库仑⼒和氢键作⽤均增强，从⽽提⾼了软、硬段间
的微相分离程度，特别是当结晶性聚酯与磺酸盐并⽤时，可获得结晶度⾼、结晶速率快的⽔性聚氨酯;
(5)粘接效果好：磺酸型⽔性聚氨酯具有更⾼的初粘强度和粘接强度、良好的耐⽔性和耐热性。因此，磺酸盐型⽔性聚氨
酯的研究和产品开发已成为当今⽔性聚氨酯领域的热点，磺酸盐型⽔性聚氨酯在涂料、胶粘剂、⽣物医学、个⼈护理等领域得到了越来越⼴泛的应⽤。
阳离子水性聚氨酯.pdf
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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
阳离子型固色剂
阳离子型固色剂主要是一种用于活性染料染色或印花固色处理的助剂。它通常与阳离子染料、活性染料等配合使用，以提高染色或印花效果。阳离子型固色剂适用于棉、麻、丝、毛等天然纤维以及涤纶、锦纶等合成纤维的染色或印花，具有良好的固色效果和耐洗性能。
阳离子型固色剂通常具有以下特点：
阳离子型固色剂具有较好的水溶性和耐硬水性能，能够与阳离子染料形成稳定的络合物，从而提高染色或印花效果。
阳离子型固色剂具有较高的固色率和牢度，能够有效提高染色或印花织物的质量。
阳离子型固色剂对织物具有较好的渗透性和扩散性，能够使织物表面和内部都得到均匀的染色或印花效果。
阳离子型固色剂对织物颜色和手感的影响较小，不会对织物造成负面影响。
需要注意的是，阳离子型固色剂在使用时需要严格控制用量和温度等条件，否则可能会对织物造成不良影响。同时，在使用阳离子型固色剂时也需要注意安全问题，避免对人体和环境造成危害。