陰離子水性脂肪族聚氨酯復(fù)鞣填充劑PUR-RY的研究.pdf

1、目前，國內(nèi)的陰離子水性聚氨酯復(fù)鞣產(chǎn)品大多以芳香族異氰酸酯(如TDI)為原料，經(jīng)其復(fù)鞣后的革在光照下容易黃變，因此不適用于白色革、淺色革及對耐光性能要求嚴(yán)格的皮革。另外，國內(nèi)的聚氨酯復(fù)鞣填充劑還普遍存在對成革增厚能力較弱，填充后革的柔軟度欠佳等缺點(diǎn)。 本論文以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、硬脂酸甘油單酯(GMS)、聚乙二醇1000(PEG1000)、二羥甲基丙酸(DMPA)為原料，通過逐步聚合反應(yīng)合成了具有良好穩(wěn)定性的陰離子水性

2、脂肪族聚氨酯復(fù)鞣填充劑PUR-RY。 系統(tǒng)探討了原料加料次序、加料方式、反應(yīng)溫度、硬脂酸甘油單酯的用量、n-NCO/n-OH比值、羧基含量以及中和劑的種類、中和度和長鏈脂肪烴基對產(chǎn)品性能的影響，并以產(chǎn)品的穩(wěn)定性，粘度等為指標(biāo)優(yōu)選了聚氨酯復(fù)鞣填充劑PUR-RY的合成條件。實(shí)驗研究發(fā)現(xiàn)：采用依次加入GMS、IPDI、PEG1000和DMPA得到產(chǎn)物外觀透明性較好且穩(wěn)定。當(dāng)nGMS/nPEG1000=1：1可以得到穩(wěn)定性及應(yīng)用效果良好

3、的產(chǎn)物。當(dāng)n-NCO/n-OH為0.7～0.9時可以得到相對穩(wěn)定的產(chǎn)品，但隨著比值的增大，產(chǎn)物的粘度會逐漸增加，當(dāng)n-NCO/n-OH值大于1時，最終產(chǎn)品隨著儲存時間的延長而變?yōu)槟z凍狀。當(dāng)聚氨酯復(fù)鞣劑活性物中羧基的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于3％時，產(chǎn)物的透明性隨著羧基含量的增加而變好，乳液粘度隨聚氨自復(fù)鞣劑中羧基質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而增大。選擇n-NCO/n-OH=0.7，活性物中羧基的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％時可以得到穩(wěn)定且應(yīng)用效果良好的產(chǎn)物。采用三乙胺做中和劑，中

4、和度達(dá)到100％時，產(chǎn)物透明性好，穩(wěn)定。 通過紅外光譜，核磁共振譜表征了產(chǎn)品PUR-RY的結(jié)構(gòu)；通過DSC和TGA確定了PUR-RY具有微相分離結(jié)構(gòu)和較好的熱穩(wěn)定性；通過透射電鏡觀察到粒子分布較均勻，粒子大小約在60～100nm之間。 應(yīng)用試驗表明：PUR-RY可以起到固定鉻鞣革中Cr3+的作用。在PUR-RY用量為鉻鞣革重20％時，可以使復(fù)鞣后革水洗廢液中Cr3+含量由216mg/L降到3.8mg/L。通過對PUR-R

5、Y復(fù)鞣填充劑復(fù)鞣工藝條件的探討，確定了PUR-RY復(fù)鞣時的較佳用量為5％～10％，復(fù)鞣工藝的較佳使用溫度為45℃。不同復(fù)鞣劑的應(yīng)用對比實(shí)驗表明，經(jīng)PUR-RY復(fù)鞣后的革粒面平整、緊實(shí)、粒紋清晰，革身手感舒適、柔軟、豐滿；復(fù)鞣后革的染色試驗表明，PUR-RY對染色革無敗色效應(yīng)。PUR-RY復(fù)鞣后的革染料上染率為99.6％，染色革總色差(△E*)較小為21.56，和LevotanC、PUR-MA相差不多，上染率明顯高于BaytiganAR，

6、總色差明顯低于BaytiganAR;PUR-RY對皮革增厚性能好，選擇填充性能優(yōu)良，其平均增厚率較大為15.16％，高于LevotanC、PUR-MA，和丙烯酸類復(fù)鞣劑BaytiganAR的增厚率15.51％相當(dāng)；與LevotanC，PUR-MA及BaytiganAR相比，經(jīng)PUR-RY復(fù)鞣后革，PUR-RY靜態(tài)吸水率最?。?5min為80.97％，24h為99.44％；從動態(tài)防水性可以看出，PUR-RY復(fù)鞣后革經(jīng)25min后透水，透水

7、時間比其他三種復(fù)鞣劑長，吸水率最小為68％，說明經(jīng)PUR-RY復(fù)鞣后革有一定的防水性能，但由于長鏈脂肪烴基在有效物中的質(zhì)量含量有限，PUR-RY尚不符合防水性復(fù)鞣填充劑的要求；經(jīng)PUR-RY復(fù)鞣后皮革通過紫外燈照射12h，耐黃變能力達(dá)到5級標(biāo)準(zhǔn)，照射24h達(dá)到4.5-5級標(biāo)準(zhǔn)，說明PUR-RY復(fù)鞣后革具有較好的耐黃變性能；經(jīng)PUR-RY復(fù)鞣后革的物理機(jī)械性能均達(dá)到服裝用革行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(A)的要求；通過掃描電鏡看出PUR-RY復(fù)鞣后的皮革纖維