水性聚氨酯及其在紡織助劑中的應用研究
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摘 要：隨著化工技術的不斷更新，紡織行業中的助劑也向著越來越專業化的方向發展。其中水性聚氨酯作為一種十分重要的紡織添加劑其功能也越來越多元化，使各種紡織材料能夠實現多樣化的功能特征，為紡織企業產品更好地滿足市場需求提供了更多的可能性。本文圍繞水性聚氨酯在紡織助劑中的應用議題進行了探討，概述了聚氨酯的發展歷程以及基本原料，分析論述了水性聚氨酯的分類和改性以及在紡織助劑中的應用，供相關人才參考。
關鍵詞：聚氨酯;技術應用;紡織生產
0 引言
聚氨酯是一種通過加聚反應形成的高分子化合物，由于該高分子化合物具有多種不容忽視的優點，其應用的行業和領域也日益廣泛。本文結合自身經驗，重點從其在紡織行業中的應用進行了探討，希望能為讀者帶來啟發。
1 聚氨酯發展歷程
聚氨酯這一高聚物最早是出現在十九世紀四十年代，當時該物質作為商品面世主要是用于塑料、涂膠以及黏膠材料的生產加工，如德國的Bayer公司、美國的DuPont公司、Monsanto公司等等。隨著聚氨酯在市場中的不斷應用，越來越多的生產廠商投入其中，如Wyandotte公司、英國的ICI公司等等。我國的聚氨酯生產相對較晚，最早是從上世紀五十年代開始的。由于起步較晚，因此在生產規模、在聚氨酯的產品型號以及生產加工的工藝設備等方面都相對落后。隨著經濟的發展以及聚氨酯越來越多的應用，自上世紀九十年代開始，我國的聚氨酯生產工業進入到快速發展時期，產量和技術都有在快速提升。
2 聚氨酯的主要原料
聚氨酯主要是由異氰酸酯、聚酯多元醇、催化劑為原料加工而成的。其中異氰酸酯常見的類型有二異氰酸酯和三異氰酸酯，而二異氰酸酯和三異氰酸酯又可以進一步細分為兩大類，分別為芳香類異氰酸酯和脂肪類異氰酸酯。聚酯多元醇對于聚氨酯產品質量有著十分關鍵的影響，必須確保聚酯多元醇的羥值和酸值。催化劑是合成聚氨酯的必要原料，目前行業內主要使用的催化劑有叔胺類有機物，如三乙醇胺、三乙胺等等;另一類催化劑是有機錫化合物，如二月桂酸二丁基錫、四甲基丁二胺等。此外在聚氨酯的生產合成過程中通常會加入擴鏈劑、穩定劑和封閉劑等來提高產品的質量和性能，使其滿足更多的應用需求。
3 水性聚氨酯的改性
水性聚氨酯是以水為介質的一種性能更優同時更加環保的聚氨酯。早期的聚氨酯是單組份的聚氨酯，因其在水溶液中分散穩定性不理想，而且在表面光澤度和織物鮮艷度方面性能表現不夠優越，因此研究人員通過將其改性使性能得到提升。常見的改性方法有：通過添加內交聯劑來進行改性。在預聚體的制備前期加入適量的交聯劑來提高水性聚氨酯產品性能。通過加入高活性的異氰酸封閉物來提高分子間的交聯度，是分子量增大。除了通過交聯來進行改性外，還可以通過復合來進行改性。如利用環氧樹脂、丙烯酸酯、有機硅等物質與聚氨酯原料發生復合反應，提高水性聚氨酯產品的耐水、耐高溫、透氣性、柔順性等性能。
4 水性聚氨酯在紡織助劑中的應用
4.1 水性聚氨酯用于天然纖維的整理劑
以亞硫酸氫鹽為封閉劑在水性聚氨酯合成過程中能夠產生-NCO基團，該基團可以和天然纖維中的活性含氫基團形成化學鍵，繼而紡織天然纖維收縮，提升天然纖維紡織產品的柔順性。
4.2 水性聚氨酯用于紡織物涂層
針對防水性能的紡織產品，可以通過水性聚氨酯涂層來實現。比如Impranil涂層、Superflex涂層、Elastron涂層等，可以使紡織物透濕防水，耐磨耐洗。
4.3 水性聚氨酯用于印染固色劑
色牢度是困擾印染企業和服裝企業的一大難題。目前，水性聚氨酯在該領域也有所應用。通過水性聚氨酯的改性，提高產品工藝溫度適應性，同時織物的耐磨性和透氣性能都表現良好。該應用技術研究主要集中在固色劑與染料的吸附性能以及封閉劑的配方及用量方面，以其在提高色牢度的同時盡可能減少用量。
4.4 水性聚氨酯用于IPN黏合劑
IPN是多種共聚物交聯形成的網絡狀聚合物，最早是應用于化工行業，近年來在紡織行業也受到越來越多的關注和應用。該類黏合劑相對于傳統的黏合劑具有更優越的綜合性能表現，如紡織產品的手感、吸水性、吸塵性、延伸性等等，此外，由于IPN中的黏合劑使用的水性聚氨酯量更少，因而在成本控制方面也有很大的可能性。
4.5 水性聚氨酯用于紡織纖維處理劑
常見的應用如上漿劑、化纖油劑、玻璃纖維改性劑等，可以提高紡織產品表面平滑度、柔軟度、纖維的集束度，有效改善紡織產品的綜合性能。
5 結語
綜上所述，水性聚氨酯因其具有揮發性低、無毒性、水溶性好、使用方便等優勢特征在眾多的紡織助劑中脫穎而出，為改善紡織產品性能做出了不容忽視的貢獻，未來仍具有很大的發展和應用空間。
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