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      水性聚氨酯(PU)是一種水溶性的聚氨酯高分子材料，溶于水復(fù)合溶劑后形成水溶體系，具有無(wú)毒，無(wú)環(huán)境污染，節(jié)能，安全，易操作等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)還有溶劑型聚氨酯的一些重要的性能，在印刷油墨、裝飾涂料、印染涂料及粘合劑等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用．近年來(lái)，環(huán)境友好型織物印染涂料已引起國(guó)內(nèi)外印染界的高度重視，用干性植物油與二乙醇胺的發(fā)生胺解反應(yīng)生成植物油酰二乙醇胺，用它和功能單體二羥甲基丙酸(DMPA)組成復(fù)合二元醇組分，與TDI／HDI二異氰酸酯復(fù)合組分逐步加成聚合，得到常溫交聯(lián)水性聚氨酯樹(shù)脂；并制得適合織物絲網(wǎng)印染的單組分聚氨酯水性涂料．研究表明，用胺解方法合成的常溫交聯(lián)水性聚氨酯樹(shù)脂能滿足水性絲網(wǎng)印染涂料的制造工藝要求，適合織物絲網(wǎng)印染作業(yè)，固化所形成的印膜高光耐水、附著強(qiáng)、色彩鮮艷、手感好、無(wú)毒、粘稠易調(diào)，是一種優(yōu)良的環(huán)境友好型絲網(wǎng)印染涂料．1  實(shí)驗(yàn)1．1  原料     植物油、二乙醇胺、甲苯二異氰酸酯(TDl)、甲醇鈉、二羥甲基丙酸(DMPA)、環(huán)己酮、乙胺、催干劑、催化劑，均為工業(yè)品，六亞甲基二異氰酸酯(HDl)(進(jìn)口)，復(fù)合低碳醇醚溶劑(自制)，蒸餾水等．1．2  制備1．2．1  植物油酰-E醇胺在裝有攪拌、回流冷凝器的反應(yīng)容器中加入二乙醇胺和甲醇鈉．混合物加熱到90-100℃直到所有的甲醇鈉溶解．然后將植物油在攪拌下加入混合物中，加熱至105-110、保持4．5h，測(cè)甲醇溶解度(25℃，1：3甲醇完全溶解)合格，胺解達(dá)到終點(diǎn)，出料備用．1．2．2  水性聚氨酯連結(jié)料    按要求組裝反應(yīng)裝置，檢查加熱、攪拌、冷凝、溫控及密封系統(tǒng)無(wú)誤后，將1．2．1合成的植物油酰二乙醇     胺、DMPA、環(huán)己酮依次加入三口燒瓶，開(kāi)動(dòng)攪拌，同時(shí)升溫，待體系完全呈均相后降溫至20-30吧；將TDI／HDI混合物分3批加入，每隔15min加入1次，并加入催化劑，控制反應(yīng)溫度在70N80cC，保溫4h；加入復(fù)合低碳醇醚溶劑，攪拌均勻，分批加入乙胺使其中和成鹽，控制溫度70℃以下，待體系pH為8．5N9．5穩(wěn)定后加入催干劑攪勻；加入蒸餾水，調(diào)節(jié)體系粘度穩(wěn)定并合格后過(guò)濾出料，得到常溫交聯(lián)水性聚氨酯樹(shù)脂液即水性聚氨酯連結(jié)料．1．2．3  水性聚氨酯絲網(wǎng)印染涂料    按配方量分別稱取水溶性聚氨酯樹(shù)脂連結(jié)料、顏料、填料、低級(jí)醇復(fù)合溶劑、蒸餾水和消泡劑一起加入預(yù)分散容器中攪拌，使顏料、填料等固體粉料潤(rùn)濕和預(yù)分散，直至體系無(wú)固體粉團(tuán)，然后送人砂磨機(jī)研磨分散，研磨料溫不得高于35吧，當(dāng)細(xì)度為151xm以下、粘度6．5-7．5Pa·s(25℃)時(shí)，進(jìn)行色樣比較，合格 后得水性聚氨酯樹(shù)脂絲網(wǎng)印染涂料．結(jié)果與討論    常溫交聯(lián)水性聚氨酯合成及涂膜固化機(jī)理      常溫交聯(lián)水性聚氨酯合成是植物油與二乙醇胺在CH30Na的作用下首先生成植物油酰二乙醇胺，然后與二羥甲基丙酸(DMPA)共同作為二官能度的羥基組分，另以TDI／HDI為二官能度的異氰酸酯基組分，此雙組分在一定的條件下，過(guò)逐步加成共聚生成聚氨酯樹(shù)阻由于聚氨酯高分子側(cè)鏈上引入了雙鍵和羧基，前者使樹(shù)脂在催干劑作用下于常溫產(chǎn)生后交聯(lián)成膜，后者賦予了樹(shù)脂的水溶性．為增大樹(shù)脂的水溶性，提高樹(shù)B自液以及水墨的穩(wěn)定性，采用中和劑使羧酸成鹽．?。喝就磕さ墓袒稍锓绞桨ň郯滨?cè)基雙鍵在催干劑作用下的常溫氧化交聯(lián)、聚氨酯側(cè)基羧酸銨鹽的分解以及體系中溶劑水及助溶劑低碳醇醚的揮發(fā)與滲透，其中雙鍵的氧化交聯(lián)對(duì)印膜固化干燥速度及干燥印膜的物理力學(xué)性能起主要的作用．水性聚氨酯合成的影響因素     樹(shù)脂的水溶性主要依靠樹(shù)脂分子中存留的羧基官能團(tuán)，樹(shù)脂酸值反映樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)中所含羧酸基團(tuán)的量，亦反映水性聚氨酯樹(shù)脂合成設(shè)計(jì)中官能性單體(DMPA)含量的高低，酸值的大小直接影響樹(shù)脂的水溶性和體系的穩(wěn)定性．酸值高，樹(shù)脂的水溶性好，體系粘度低，印膜耐水性差．在聚氨酯樹(shù)脂的合成中，合成體系中二異氰酸酯組分與羥基組分的配比設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的參數(shù)，不同OH／NCO值將影響樹(shù)脂的性能，如粘度、分子質(zhì)量等，并影響到樹(shù)脂成膜后印膜的性能．當(dāng)羥基組分用量確定后，胺解物與DMPA的組合比例直接影響樹(shù)脂的水溶性和體系穩(wěn)定性和水墨的干性，胺解物用量大，樹(shù)脂水溶性差，涂料的穩(wěn)定性差，印膜干性好，光澤度高，耐水性好；反之，則干性差，光澤度低，水溶性好，穩(wěn)定性好，印膜耐水性差．     為調(diào)整印膜的柔韌性和手感，配方設(shè)計(jì)中采用TDI和HDI單體進(jìn)行復(fù)合，用TDI制備的樹(shù)脂硬度高，印膜脆，柔韌性差，其原因是高分子鏈結(jié)構(gòu)中引入了的剛性苯環(huán)，降低了聚氨酯高分子鏈的柔性；用HDI制備的樹(shù)脂柔韌性較好，硬度低，印膜發(fā)軟，其原因是脂肪鏈節(jié)旋轉(zhuǎn)自由能低，致使聚氨酯高分子鏈的剛性降低；采用TDI和HDI單體進(jìn)行共聚，實(shí)現(xiàn)剛?cè)嵯酀?jì)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)．經(jīng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，選擇聚氨酯合成的工藝條件：量比n(OH)：n(NCO)為1小1—1．2：1，n(TDl)：n(HDl)為1．5：1-0．6：1，聚合溫度為70-80℃，聚合時(shí)間為1．5—2h，樹(shù)脂酸值為90-110meKOH&,摩爾分?jǐn)?shù)x(催化劑)為0．02％．結(jié)論     由亞麻油紅外光譜吸收?qǐng)D和亞麻油胺解產(chǎn)物紅外光譜吸收?qǐng)D可知，干性植物油與二乙醇胺通過(guò)胺解反應(yīng)生成植物油酰二乙醇胺，它和功能單體二羥甲基丙酸(DMPA)組成復(fù)合二元醇組分，與TDI／HDI二異氰酸酯復(fù)合組分經(jīng)逐步加成聚合，得到常溫交聯(lián)水性：聚氨酯樹(shù)脂，并制得適合織物絲網(wǎng)印染的單組分聚氨酯水性涂料．研究表明，采用量比n(植物油)：n(二乙醇胺)為1：1、n(TDl)：n(HDl)為1．5：1-0．6：1、n(OH)：n(NCO)為1．1：1～1．2：1的原料配比，酸值控制在99-110mgKOH／g，用此法合成的常溫交聯(lián)水性聚氨酯樹(shù)脂可滿足水性絲網(wǎng)印染涂料的制造工藝要求，適合織物絲網(wǎng)印染作業(yè)，質(zhì)量佳．該水性涂料色彩鮮艷、手感良好，無(wú)毒安全，是一種優(yōu)良的環(huán)境友好型絲網(wǎng)印染涂料．