水性聚氨酯涂料印花粘合剂的合成与应用

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封端型水性聚氨酯交联剂的制备及应用

封端型水性聚氨酯交联剂的制备及应用张永涛;赵振河;白慧英【摘要】以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚三元醇(330 N)为原料,异丙醇为溶剂,亚硫酸氢钠(NaHSO3)为封端剂,通过预聚、封端及自乳化等阶段合成了一种封端型水性聚氨酯交联剂.将该交联剂用于棉织物涂料印花,测试结果表明,印花织物的干、湿摩擦牢度及耐皂洗牢度均得到了有效提升.【期刊名称】《纺织科技进展》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P36-39,44)【关键词】聚醚三元醇;封端型水性聚氨酯;印花交联剂【作者】张永涛;赵振河;白慧英【作者单位】西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TS195.2传统的水性聚氨酯用作黏合剂时主要是靠分子结构内部的氢键产生的内聚力进行黏结，其黏结强力较差，各项牢度很难达到生产要求，且不易储存［1］。

为解决这一问题，实验先将聚氨酯中游离的-NCO基团“保护”起来，需要时再将其释放出来重新利用［2］，研制出了一种既能产生内聚力，又可与含氢基团进行交联反应的封端型水性聚氨酯，并将其应用于涂料印花中，研究其应用性能。

1 实验部分1.1 试剂与仪器试剂：异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）（工业品，陕西天欣海绵制品有限公司）；聚醚三元醇330N（工业品，杭州久灵化工有限公司）；异丙醇，亚硫酸氢钠，甲苯，二正丁胺，溴甲酚绿，盐酸，渗透剂JFC（均为化学纯或分析纯，陕西华星实验科技有限公司）；丙烯酸酯黏合剂（实验室自制）；涂料红，乳化糊（均为工业品，陕西华润印染有限公司）。

仪器：101型电热鼓风干燥箱（北京科伟仪器有限公司），CMT-6014型真空泵（西安环宇化学与仪器厂），KDM型调温电热套（山东甄城仪器有限公司），JJ-1型电动搅拌器（上海浦东物理光学仪器厂），JYLQ01型浴霸灯（欧普照明股份有限公司），LA-205型热定型机（日本株式会社），MU505T型均匀轧车（北京纺织机械器材研究所），BS210S型电子天平（德国塞多利斯公司），Y571B型摩擦牢度仪（温州纺织仪器厂），SW-12A耐洗色牢度试验机（无锡纺织仪器厂），800型小型电动离心机（常州电器有限公司）。

水性聚氨酯印花粘合剂醮合成及应用研究

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流剂。釜平皇浆
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１５８耐热粘性测试．．
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漆膜粘板较严重，可用劲揭下，漆膜稍变形布料轻微粘板，手轻揭可掉，漆膜不变形
布料直接掉落，掉落后漆膜不变形
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１５９耐水洗测试．．将印花待测样布于６ｃＯｃ下皂洗ｌｈ后观察皂洗前后
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防粘剂
防堵网剂交联剂
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尿素（％５水溶液）ＯＨＣ１０Ｙ一Ｏ
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抗热粘测试条件：温度ＴＩ０ｏ，压力Ｐ１Ｐ，＝ｃ５＝Ｍａ０
压烫时间ｔｌ。经热压板热压后观察漆膜变化，具体评＝Ｓ０级见表２
通常在高速离心机中以３００ｒｍｎ０／ｉ转速离心沉降１一般相对柔软，手感较好，但是强度相对较低，胶膜吸水５
ｍｎｉ，若无沉淀则可认为贮存稳定。
１５５耐水性．．
率较高。本文通过使用聚酯和聚醚共混来合成水性聚氨
酯，不同软段聚氨酯胶膜和印花性能测试结果，具体数据
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水性聚氨酯粘合剂的制备

水性聚氨酯粘合剂的制备水性聚氨酯型印花粘合剂的制备刘晶1，李强2，严启飞1（1西安工程大学，陕西西安 710048；2陕西黄河机电有限公司，陕西西安710043）摘要：以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸（DMPA）为原料制备水性聚氨酯型印花粘合剂。

最佳制备工艺：R值[n（-NCO）：n（-OH）]为2.2，预聚温度和扩链温度分别为75℃和80℃，预聚时间和扩链时间分别为100min和90min，其中DMPA用量为5.0%（对预聚体质量），反应液在40℃下加入三乙胺中和，最后加入计量水乳化分散30min。

用此助剂对染色织物进行了染色牢度测试。

结果表明：合成出的粘合剂能够有效的提高染色织物的干湿摩擦牢度。

关键字：水性聚氨酯；印花粘合剂；合成 1 前言目前，随着世界各国对环保的日益重视，以及人们环保意识的增强，各国环保法规对VOC（挥发性有机化合物）的限制越发严格，水性聚氨酯作为环保友好型的无甲醛助剂，已在涂料印花、织物整理、皮革加工、粘合剂等领域得到了广泛应用[1~3]。

以往采用的固色剂对染色织物进行处理常会含有甲醛，而且成膜性能较差。

水性聚氨酯类高分子聚合物不仅对染色织物具有固色性能，还赋予织物良好的柔然性和透气性。

本文以聚酯多元醇和TDI作为原料，制备出了性能优异的水性聚氨酯型印花粘合剂，并研究不同的反应条件对合成过程和乳液性能的影响[4~7]。

2 实验部分2.1 实验原料及仪器织物：纯棉布，涤棉布。

试剂：聚酯多元醇JW2544（相对分子质量2586）（无锡新鑫聚氨酯有限公司），2,4-甲苯二异氰酸酯（西安天欣海绵有限公司），2，2-二羟甲基丙酸（DMPA）（临海市亿达贸易有限公司），涂料妃红、乳化糊（陕西华润印染有限公司），均为工业品；丙酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、二正丁胺、5A型分子筛（天津市科密欧化学试剂有限公司）、三乙胺（天津大茂化学试剂厂），溴甲酚绿（天津市天新精细化工开发中心），浓盐酸（西安三浦精细化工厂），碳酸钠（天津市恒兴化学试剂制造有限公司），均为分析纯。

水性聚氨酯胶粘剂的制备方法

水性聚氨酯胶粘剂的制备方法随着科学技术的进步，以及环保相关法律法规的要求趋严，环境友好型胶粘剂的研发日益受重视。

环境友好型胶粘剂除了要求对材料的粘接具有牢固性、持久性和柔软性之外，还必须要具环保性，并对不同材质具兼容性，以确保成品的质量。

水性聚氨酯胶粘剂与无溶剂型聚氨酯胶粘剂为环境友好型胶粘剂最主要的两种类型，此外，环境友好型胶粘剂还包括乳状/分散胶粘剂、反应型胶粘剂以及天然聚合体胶粘剂等类型。

无溶剂型聚氨酯胶粘剂一般称作热熔型聚氨酯胶粘剂，其100%由热塑性树脂组成，不含任何水分或溶剂，在熔融状态下可以流动，并在冷却后具有粘结性能，可方便用于自动化生产过程，生产效率高，而且不产生任何环境污染，不对人类造成毒害。

由于普通接触型热熔胶对被粘材质表面浸润性差，已被证实不能普遍适用于外底的粘合，因此，人们开始对反应型热熔胶粘剂进行开发研究，经过近几年的努力，现在已开发出低粘度且在适宜温度条件下能够应用的产品。

反应型热熔胶借助水份或热作用进行交联，从而达到较好的粘合强度。

使用无溶剂反应型聚氨酯热熔胶要配套专门涂胶设备，且操作工艺条件较严格，因此，推广应用有一定的难度。

水性聚氨酯胶粘剂不含异氰酸酯基团，而含有羧基、羟基等基团，在适宜条件下，例如在水性异氰酸酯存在时，可使胶粘剂的分子产生交联反应。

大多数水性聚氨酯胶粘剂是靠分子内极性基团产生的内聚力和粘附力进行固化的。

水性聚氨酯具有极性基团，如氨酯键、脲键以及离子键等，因此，对许多合成材料，尤其是极性材料、多孔性材料均具有良好的粘接性。

与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比，水性聚氨酯胶粘剂没有溶剂臭味、无毒、无污染，且具有操作方便、残胶易清理、固体含量高以及贮运安全方便等优点，但水性聚氨酯胶粘剂的干燥时间较长，干燥温度较高，且干燥工艺条件的要求也极为严格，以保证水份能够挥发彻底。

水性聚氨酯胶粘剂对基材的润湿能力差，且胶粘剂中的水溶性高分子增稠剂会使其耐水性降低，此外，目前尚未开发出配套使用的水性表面处理剂（处于实验室研究阶段），仍需使用溶剂型表面处理剂，因此，即使使用水性聚氨酯胶粘剂，目前仍不能做到完全根除有机溶剂。

-水性聚氨酯胶黏剂

水性聚氨酯胶黏剂摘要：本文只要简单地介绍了水性聚氨酯胶黏剂的制备，改性发展，以及在国内的使用情况。

关键词：聚氨酯水性胶黏剂改性应用聚氨酯胶黏剂因其主体树脂中含有大量极性基团和活性反应基团，可对多种基材(如金属、塑料、木材、织物、玻璃等) 有良好的粘接性；其合成原料和助剂种类繁多，所制得的树脂组成、结构和胶黏剂配方变化范围大，相应地其性能变化范围也大，胶膜可从热塑性到热固性，从柔软的弹性体到坚硬的塑料，能满足不同基材粘接和使用条件的要求。

特别是聚氨酯胶黏剂还有一些特殊的优点，如极好的耐寒性、耐油性、耐磨性、韧性等，因此国内外发展很快，已大量应用于制鞋、复合包装、织物复合、人造板、木材加工、建筑、汽车、航空、航天以及广泛的通用粘接。

世界聚氨酯胶黏剂产量1998 年约31 万t(100% 固含量计)，到2005 年估计60 万t 以上，平均年增长率11%。

聚氨酯胶黏剂包括多异氰酸酯溶液胶，热塑性聚氨酯溶液胶，反应型单、双组分聚氨酯溶液胶，无溶剂型聚氨酯液体胶，水分散型、热熔型和反应热熔型聚氨酯胶等。

目前，聚氨酯胶黏剂主要应用的是热塑性聚氨酯溶液胶和反应型单、双组分聚氨酯溶液胶。

聚氨酯胶黏剂的非有机溶剂化有3 个途径：水性化，热熔化和100% 液体化。

在这3 个途径中，以水作溶剂代替有机溶剂的水性化由于应用工艺和条件与原溶剂型胶黏剂差别不大，有独特的优点，现在已得到迅速发展。

本文主要概述水性聚氨酯胶黏剂的分类和近年来在国内的应用状况。

1 水性聚氨酯胶黏剂分类按照较成熟的应用形态区分，水性聚氨酯胶黏剂目前可分为3 类：(1)可水分散性多异氰酸酯胶黏剂，其主要成分为含亲水基团、可自动分散于水的多异氰酸酯；其主要用于人造板制造和其他类型水性聚氨酯胶黏剂的固化剂；(2)乙烯基聚氨酯水性胶黏剂，其是乙烯基水性高分子乳液- 多异氰酸酯双组分胶黏剂，主要用于木材粘接；(3)水分散性聚氨酯(PUD)胶黏剂。

水性聚氨酯根据外观可分为乳液型聚氨酯、聚氨酯水分散液和水溶性聚氨酯。

水性聚氨酯

水性聚氨酯胶粘剂概述学号：1001130713姓名：李奇摘要: 随着我国环保法规的日趋完善和人们环保意识的不断深化，环保型胶粘剂将成为未来胶粘剂市场的主流。

水性聚氨酯胶粘剂作为一类高性能的水性胶粘剂在很多场合已经能够逐步代替溶剂型胶粘剂。

本文介绍了水性聚氨酯胶粘剂的制备方法、性能及分类、改性方法和主要应用。

关键词：水性聚氨酯胶粘剂；制备；改性；应用一、前言随着经济和科学的发展，工业、农业、交通、医疗、国防和人们日常生活中都离不开胶粘剂。

我国胶粘剂工业起步于20世纪50年代末，进入90年代后，胶粘剂工业有了突飞猛进的发展，胶粘剂已成为一类重要的精细化工产品。

聚氨酯胶粘剂因其主体树脂中含有大量极性基团和活性反应基团，可对多种基材有良好的粘接性；其合成原料和助剂种类繁多，所制得的树脂组成、结构和胶粘剂配方变化范围大，相应地其性能变化范围也大，胶膜可从热塑性到热固性，从柔软的弹性体到坚硬的塑料，能满足不同基材粘接和使用条件的要求。

特别是聚氨酯胶粘剂还有一些特殊的优点，如极好的耐寒性、耐油性、耐磨性、韧性等，因此国内外发展很快，已大量应用于制鞋、复合包装、织物复合、人造板、木材加工、建筑、汽车、航空、航天以及广泛的通用粘接。

目前聚氨酯胶粘剂仍以溶剂型为主，有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有一定的毒性。

所以，聚氨酯胶粘剂从溶剂型向水性化转变是世界各国共同努力的方向。

水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。

水性聚氨酯以水为基本介质，不含有机溶剂，是环境友好型产品。

由于其无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、安全可靠、易操作和改性等优点，使它在织物、皮革涂饰、木材加工、建筑、造纸等行业得到广泛应用，并逐步代替了溶剂型聚氨酯。

二、水性聚氨酯胶粘剂的制备方法1、强制乳化法强制乳化法因在聚氨酯分子链中完全不引入或只引入少量不足以自乳化的亲水性链段或基团，因此需在反应体系中加入乳化剂和保护胶体，并采用高剪切搅拌混合装置方可制得产品。

水性聚氨酯涂料印花粘合剂的合成工艺及研究进展

于涂料印花织物后具有良好的手感、防污和耐侯性等性能。辐照聚合制备涂料酯的工艺流程图。
进行种子乳液聚合，制备出以水性聚氨酯为壳、丙烯酸酯手感、色牢度以及环保等核心问题，可用于婴幼儿服装。
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烯基封端的聚氨酯乳液，并将该乳液用于涂料印花。经过
测试表明：合成的乳液具有壳核结构，并且该乳液用于涂
料印花粘合剂时，印花产品手感柔软，得色量高，干、湿
磨擦牢度及皂洗牢度都很高，超过了涂料印花的国家标准及其他染料印花布的国标要求，可与染色布媲美，甚至超过后者。
氨酯为壳的壳核型乳液，这种方法又被称为种子乳液聚合。与其他方法制备的壳核型聚合物乳液相比，种子乳液
Ｃ — — ｏａｔｉ — ｎｇｓ — Ｒ — ｅｖ— ｉｅｗ
聚合法制备的乳液具有稳定性更好、粒径分布窄、易控制等优点。梁飞等以水性聚氨酯为种子加入丙烯酸溶胀，为核的壳核型乳液，经过测试表明：壳核乳液聚合法所得到的水性聚氨酯一丙烯酸酯乳液稳定性明显提高，体系的相容性好：胶膜的吸水率仅为１８．９％，表明胶膜的耐水性得到提高。Ｘｕ等用种子乳液聚合法合成丙烯酸酯改性乙
手聚台加＾单体２
种子乳蔽

水性聚氨酯粘合剂配方

汽车内饰材料用聚氨酯粘合剂原料甘油己二酸乙二醇TDI一缩乙二醇蓖麻油三羟甲基丙烷涂-4粘度计、40吨塑封热压机、电子万能实验机、红外灯、鼓风干燥箱、热压成型模具。

制法(1)支化聚酯的制造将甘油、乙二醇、一缩乙二醇和己二酸按摩尔比加入釜中,升温,搅拌,通氮。

在180-240℃反应4-6小时,然后抽真空4-6小时,得轻度支化聚酯。

将三羟甲基丙烷、TDI、溶剂和上述轻度支化聚酯比例分批加入,控制反应温度和时间,即得到支化聚酯。

再用溶剂稀释成50%浓度,即得组分A。

(2)端异腈基低聚物的制备将蓖麻油、多元醇(三羟甲基丙烷)、催化剂和TDI按先后反应次序加入釜中,开动搅拌并控制反应温度和时间。

最后测定异腈值,用溶剂稀释成50%浓度,即得组分B。

将A、B两组分按1:1混合均匀,即得聚氨酯胶粘剂。

水性聚氨酯胶粘剂的合成聚氨酯胶粘剂具有软硬度等性能,可调节性好、耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点,能粘接金属、非金属等多种材料,用途越来越广。

但是,目前在整个聚氨酯胶粘剂领域中以溶剂型聚氨酯胶粘剂为主,其缺点是有机溶剂气味大、易挥发、使用时造成空气污染、易燃、或多或少具有毒性等。

随着人们的安全意识和环保意识的加强,近年来世界各国聚氨酯材料研究人员花费了相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发研究。

水性聚氨酯胶粘剂是指将聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,它以水为基本介质,具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源、操作方便等优点,因此成为国内外研究的热门课题。

1 实验部分1.1 主要试剂和仪器环氧树脂,工业品;丙烯酸,分析纯;ＴＤＩ,分析纯;ＤＭＰＡ,工业品;三乙胺,分析纯;丙酮,化学纯;二月桂酸二丁基锡,化学纯;蒸馏水。

ＩＲ8400Ｓ型红外光谱分析仪,Ｓｈｉｍａｄｚｕ公司。

1.2 水性聚氨酯胶粘剂的合成方法(1)环氧乙烯基树脂的合成。

将环氧树脂在100℃真空下减压脱水0.5ｈ,将脱水后的环氧树脂放入装有温度计、搅拌器及回流冷凝管的三口烧瓶中,加丙烯酸及催化剂,于110℃左右进行开环反应2～3ｈ,制得环氧乙烯基树脂备用。

聚氨酯-聚丙烯酸酯互传网络涂料印花粘合剂的制备与应用

聚氨酯/聚丙烯酸酯互穿网络涂料印花粘合剂的制备与应用黄茂福东华大学1 前言目前，在涂料印花中广泛使用的是聚丙烯酸酯类(PA)粘合剂，它具有透明性好，对颜料粘着力和对纤维粘附力较强，在使用羟甲基丙烯酰胺为自交联单体后，通过焙烘固着，提高了色牢度，因而可降低硬单体的比例，从而降低了印浆中粘合剂的用量并改善了手感。

但在印大块面花纹时，手感还不够柔软，虽然近年来，随着聚合技术的提高，使粘合剂的分子量分布和粒径分布能控制在较窄的围，从而改善了粘合剂的稳定性和堵网性能。

不过，羟甲基丙烯酰胺在焙烘和贮存过程中会释放出甲醛，使织物上游离甲醛含量无法到达衣及童装的要求，并且它的湿摩擦牢度难以到达客户的要求，在软单体的比例相对提高以后，其吸尘性能及粘搭性提高，致使衣服在空气中容易吸灰，在针织物印花时，因针织物组织构造的滑移，聚丙烯酸酯粘合剂的断裂延伸率较小而产生露花现象，为了解决湿摩擦牢度达标，有使用粘合剂中添加特种构造的有机硅乳液，或在粘合剂聚合时，参加特种构造的氨基硅油与之嵌段共聚，为了解决其延伸性及手感，有人在聚丙烯酸酯粘合剂中掺入聚氨酯(PU)，制成聚氨酯与聚丙烯酸酯双组分高聚物的复配混合型粘合剂，以提高手感柔软性、耐磨性、耐腐性、不易沾污、易清洗等性能，取得很好效果。

聚氨酯(PU)用于纺织物的加工已有悠久的历史，它主要用于纺织物的涂层，开场时，使用溶剂型聚氨酯涂层剂，溶剂多般是甲苯，在涂层后经焙烘，甲苯挥发而交联成膜，因为甲苯毒性大，易污染环境，而且甲苯易燃烧，甚至在浓度高时，会产生爆炸而形成火灾，因此，目前都使用水性聚氨酯代替溶剂型聚氨酯。

聚氨酯是由含双异氰酸酯的化合物(二异氰酸酯)与含有羟基的多聚多元醇的聚醚或双羟基聚酯缩合而成，与聚醚缩合的称为聚醚型聚氨酯，如2,6 TD1与多元醇缩合成聚氨基甲酸酯(简称聚氨酯，PU)[1]。

水性聚氨酯的制造方法有多种[2]，国常用溶剂法(甲乙酮或丙酮作溶剂)法，它是将二异氰酸酯与聚醚或聚酯或多烯多胺反响，先制成预聚体，当端异氰酸酯基到达理论值后，再与扩链剂，如二羟甲基丙酸及1,4丁二醇进展扩链，到异氰酸酯基全部反响完毕，用二羟甲基丙酸和1,4丁二醇的相对数量来控制产物中羧基的含量，用三乙胺中和，参加去离子水进展分散，最后蒸发去除溶剂而制得水性聚氨酯粘合剂水分散液，可制得粒径0.03-0.5μm的自乳化液。

水性聚氨酯涂料印花交联剂的合成

及亚硫酸氢钠等为主要原料，合成封端型ＷＰＵ并
确定合成工艺创新之处在于选用水溶性较好的原
基团（例羟基、氨基等）发生反应，将线型共聚物交联成三维网状结构的高分子。另一方面，ＷＰＵ
ｒｅａｃｔｉｏｎａｔ６５ｑＣｏｆｒ３ｈ，ｎ（ＮａＨＳＯ３）（－ＮＣＯ）＝２，ｂｌｏｃｋｉｎｇ —ＮＣＯａｔ０－５ｏＣ．Ｔｈｅｄｒｙａｎｄｗｅｔｒｕｂｂｉｎｇｆａｓｔｎｅｓｓｏｆｐｒｉｎｔｉｎｇ
试验过程中，初步确定了合成条件的大概范围：值『预聚阶段ＴＤＩ中一ＮｃＯ与聚醚多元醇中一ＯＨ的物质的量比即ｎ（－ＮＣＯ）／ｎ（－ＯＨ）］２．０左右，预聚温度６０～７５℃ ，预聚时间３ｈ左右，异丙醇用量２０％～４０％（对预聚体质量），封端剂为ＮａＨＳＯ，封端促进剂为Ｎａ２ＳＯ，ｎ（ＮａＨＳＯ３）／门（－ＮＣＯ）＝Ｉ．５－２．５，封端反应温度０ — １５ｏＣ，封端反应时间０．５ｈ，经过强力搅拌后加入定量（固含量３０％）的蒸馏水乳化分散１ｈ，然后对试验条件进行进一步优化。
关键词水性聚氨酯；封端；交联剂文献标识码：Ｂ文章编号：１００５ — ９３５０（２０１４）０３ — ００１４ — ０４中图分类号：ＴＳ１９０．２

★水性聚氨酯涂料印花粘合剂的合成与应用

★水性聚氨酯涂料印花粘合剂的合成与应用刘梅，贺江平，雷键（西安工程大学,陕西西安710048）摘要：以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇1000(PEG 1000)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)、二乙烯三胺为原料合成了水性聚氨酯,其具有较好的耐电解质、耐酸和耐碱性.以摩擦牢度、皂洗牢度、手感等为指标,考察其作为涂料印花粘合剂的应用.结果表明:在焙烘温度150℃,时间3min,粘合剂40g/L,印花浆8g/L,增稠剂KS-D76010g/L,交联剂(N-羟甲基丙烯酰胺)10g/L 时印制的产品手感柔软,得色量高,其干湿摩擦牢度均可达到4级,沾色牢度可达到4级或4~5级,满足涂料印花的国家标准(干摩擦牢度2~3级,湿摩擦牢度2级)及其他染料印花布的国家标准(干摩擦牢度3级,湿摩擦牢度2~3级),其效果与染色布相当.关键词：水性聚氨酯;涂料印花;粘合剂中图分类号:TQ433.4+32文献标识码:B文章编号:1004－0439(2009)09－0045－03水性聚氨酯涂料印花粘合剂的合成与应用Synthesis and application of waterborne polyurethane binder in pigment printingLIU Mei,HE Jiang -ping,LEI Jian（Xi'an Polytechnic University,Xi'an 710048,China ）Abstract ：Waterborne polyurethane was synthesized using isophorone diisocyanate,polyethylene glycol 1000,2,2-dihydroxyl methyl propaniocacid,triethylamine and diethylenetriamine as raw materials,which has good elec －trolyte resistant,acid-resistant and alkali resistant properties.As a binder in pigment printing,its application was investigated taking crockingfastness,soaping fastness and handle as indexes.The results showed that the prod －uct had soft handle and high color yield,which was obtained with the follow conditions:40g/L of binder,8g/L of printing paste,10g/L of thickener KS-D760,10g/L of cross linking agent (N-hydroxymethyl acrylamide),cured at 150℃for 3min.The dry/wet crocking fastness of printed product were level 4,staining color fastness was level 4or 4~5,which met the demands of national standard for pigment printing product (level 2~3of drying crock －ing fastness,level 2of wet crocking fastness)and other national standard for dyes printing product (level 3of dry －ing crocking fastness,level 2~3of wet crocking fastness.The effect of pigment printing product was similar to the dyed cloth.Key words ：waterborne polyurethane;pigment printing;binder收稿日期：2008-08-28作者简介：刘梅(1983-),女,陕西省汉中市人,在读硕士研究生,主要从事纺织印染助剂的应用研究及其开发.与传统的染料印花工艺比较,涂料印花具有工艺流程短、能耗低、基本无污染等优点.涂料印花效果的好坏在很大程度上依赖于粘合剂性能的好坏.目前国内生产的大多数粘合剂以羟甲基丙烯酰胺为交联单体[1],使用过程中会产生甲醛,对人体和环境有害.国内生产的丙烯酸酯印花粘合剂还存在品种少、成本高、乳液稳定性差、印花织物手感硬、牢度差[2-3]等缺点.水性聚氨酯涂料印花粘合剂是一种新型环保型粘合剂,是将聚氨酯(PU)细粒分散于连续水相中形成的二元胶体,具有不燃、无毒、无环境污染、无火灾隐患等优点,因而越来越受到人们的重视.本文采用异佛尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇1000自制了水性聚氨酯粘合剂,并对此粘合剂在涂料印花中的应用做了初步的研究.印染助剂TEXTILE AUXILIARIES Vol．26No．9Sep ．2009第26卷第9期2009年9月印染助剂26卷1试验1.1材料异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI,工业级,上海凌峰化学试剂有限公司),聚乙二醇1000(PEG1000,分析纯,上海清晰化工有限公司),2,2-二羟甲基丙酸(DMPA,工业级,临海市亿达贸易有限公司),三乙胺(TEA,分析纯,天津市津宇精细化工厂),二乙烯三胺(DETA,分析纯,国药集团化学试剂有限公司),丙酮(分析纯,天津市富宇精细化工有限公司),N-甲基-2-吡咯烷酮(分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司),增稠剂KS-D760 (工业级,陕西科信染化有限公司),纯棉左斜漂白布(25.4 tex×28.2tex×464×215),8303翠蓝FGB(工业级,郑州兰天化学试剂厂),N-羟甲基丙烯酰胺(分析纯,天津市大茂化学仪器供应站).1.2仪器79-3型磁力搅拌器(上海乐斯仪器厂),BPS221型电子分析天平(德国赛多利斯公司),JJ-1型机械搅拌器(常州国华电器有限公司),101A-1型恒温烘箱(余姚市金宏电子设备厂),HHS-2F型恒温水浴锅(余姚市上通温控仪表厂),TCL-B16型台式离心机(盐城市大冈离心机泵厂),NDJ-1型旋转粘度仪(上海天平仪器厂),试验室用平网印花台板(自制),Y511L 型摩擦牢度试验机(温州纺织仪器厂),SW-12型耐洗色牢度试验机(无锡纺织仪器厂).1.3水性聚氨酯乳液的制备将一定量PEG1000置于四口烧瓶中,于100~120℃、压强<0.1MPa下抽真空2.5~3.0h,然后降温至70~ 75℃,加入IPDI,保温2h 左右,加入DMPA,反应2.5h,再降至室温,加入一定量TEA,反应约30min,调pH 值至7~8,然后加入DETA与冰水的混合物,在强剪切力下分散1h,反应完毕.乳液配比:n(IPDI)∶n(PEG1000)=2∶1,w(DMPA)=6%,w(DETA)=6%.1.4涂料印花工艺调浆→印花→预烘(80℃,3min)→焙烘(150℃,3 min).1.5性能测试牢度:用摩擦色牢度仪按照GB/T3920-1997《纺织品耐摩擦色牢度试验》测试试样的干湿摩擦牢度,皂洗(沾色)牢度按GB251-1995进行评级;手感:整理后的织物进行闭目触摸,以5~10人为一小组进行评级,手感依次按硬、较硬、较软、软进行评定;堵网性[4]21:将配制的印花浆在120目筛网上来回刮一次,再将网置于30℃烘箱中烘10min,然后用冷水冲洗网筛,观察网眼的堵塞情况,以判断粘合剂的堵网性能.2结果与讨论2.1水性聚氨酯涂料印花粘合剂性状自制水性聚氨酯涂料印花粘合剂具有较好的耐电解质、耐酸、耐碱性能,固体质量分数在30%左右,为乳白色泛蓝光的稳定乳液.2.2应用工艺优化2.2.1粘合剂用量粘合剂用量对织物色牢度和手感的影响见表1.由表1可知,粘合剂用量为30g/L时湿摩擦牢度仅有1~2级;40g/L 时各项指标基本符合要求,且手感较软,浆料不粘网;50g/L时织物色牢度较好,但是手感较硬,且浆料有粘网现象.所以,粘合剂用量在40g/L 时比较恰当.另外,湿摩擦牢度比干摩擦牢度差,原因是粘合剂对纤维的粘着力和粘合剂薄膜的耐磨性是有限的,在水的作用下,粘合剂发生了溶胀,使粘着力和薄膜的耐水性变差.[5]2.2.2焙烘温度焙烘温度对织物色牢度和手感的影响见表2.表2焙烘温度对织物色牢度和手感的影响焙烘温度/℃摩擦牢度/级干摩1202~3手感软硬湿摩22皂洗(沾色)牢度/级341703~43~44~5较硬160445较硬150445较软1303较软2~341403~434较软注:印花浆8g/L,增稠剂10g/L,交联剂10g/L,粘合剂40g/L,焙烘3min.表1粘合剂用量对织物色牢度和手感的影响粘合剂用量/(g·L-1)摩擦牢度/级干摩303403~4504堵网性不粘不粘手感软较软较硬湿摩1~23~43~4皂洗(沾色)牢度/级554注:印花浆8g/L,增稠剂10g/L,交联剂10g/L,140℃焙烘3min.469期从表2可以看出,150℃时干摩擦牢度和湿摩擦牢度均达到4级,沾色牢度达到5级,且手感较软,符合各项要求.160℃时各项牢度和150℃相当,但手感较硬.170、180℃时各项牢度已经开始下降,而且手感都变差,原因是温度太高,致使少量整理剂大分子链断裂或部分交联被破坏.温度太高织物容易泛黄,故时织物泛黄明显.从织物的白度、服用性能和能耗来考虑,焙烘温度选择150℃.2.2.3焙烘时间焙烘时间对织物色牢度和手感的影响见表3.从表3可知,焙烘3min 时,印花织物的各项牢度最好,湿摩擦牢度可达3~4级,手感也较软;随着焙烘时间的延长,印花织物的各项牢度并没有明显改善,并且会影响织物的白度,所以,焙烘时间采用3min.2.2.4交联剂用量交联剂用量对织物色牢度和手感的影响见表4.由表4可知,当交联剂用量为10g/L 时,干摩擦牢度为4~5级,湿摩擦牢度为3~4级,皂洗牢度为5级.随着交联剂用量的增加,织物手感变差,故加入10g/L 交联剂就能达到较佳的效果.3结论(1)自制水性聚氨酯涂料印花粘合剂具有较好的耐电解质、耐酸、耐碱性能,固体质量分数在30%左右,为乳白色泛蓝光的稳定乳液.(2)使用自制的粘合剂,在焙烘温度150℃、时间3min 、粘合剂40g/L 、印花浆8g/L 、增稠剂KS-D76010g/L 、交联剂(N-羟甲基丙烯酰胺)10g/L 时印制的产品手感柔软,得色量高,其干湿摩擦牢度均可达到4级,皂洗(沾色)牢度可达到4级或4~5级,满足涂料印花的国家标准(干摩擦牢度2~3级,湿摩擦牢度2级)及其他染料印花布的国家标准(干摩擦牢度3级,湿摩擦牢度2~3级),其效果与染色布相当.参考文献:[1]萧继华,俞宏,宋心远.环保型低温自交联印花粘合剂的合成与性能[J].印染助剂,2000,17(6):26-29.[2]李东亮,赵文斌,刘银平.CS-9000涂料印花粘合剂的应用[J].印染,1999(10):37-39.[3]王永安.丁二烯粘合剂在涂料印花中的应用[J].印染助剂,1999,16(4):18-20.[4]孙文章,江亦李,蔡再生,等.水性聚氨酯粘合剂在涂料印花中的应用[J].印染助剂,2001,18(6):20-22.[5]王菊生,孙铠.染整工艺原理(第四册)[M].北京:纺织工业出版社,1997.表4交联剂用量对织物色牢度和手感的影响交联剂用量/(g ·L -1)摩擦牢度/级干摩54~5154手感软较硬湿摩22皂洗(沾色)牢度/级55104~5较软3~45注:粘合剂40g/L,印花浆8g/L,增稠剂10g/L,150℃焙烘3min,交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺.表3焙烘时间对织物色牢度和手感的影响焙烘时间/min摩擦牢度/级干摩1444~5手感软较硬湿摩1~23皂洗(沾色)牢度/级3~4524较软2434~53~45较软注:粘合剂40g/L,印花浆8g/L,增稠剂10g/L,交联剂10g/L,焙烘温度150℃.(上接44页)1~8倍.改性剂PECH-amine 较适宜的用量为5g/L.(3)改性后涤棉织物使用活性/分散染料微胶囊无助剂一浴法染色,K/S 值比未处理涤棉织物二浴法提高了5%~15%;比未改性涤棉织物一浴法增大了一倍以上,染料几乎完全吸尽,红色废水吸光度仅为原来的1/50左右,染色残液几乎呈无色透明状.此外,干湿摩擦牢度、耐洗色牢度与未改性涤棉染色样品相当,甚至有所提高.参考文献:[1]曹万里,俞广文,顾志安,等.涤棉分散/活性一浴法染色新工艺[J].印染,2005,31(3):26-28.[2]王晓文,罗艳,杜鹃,等.涤棉分散染料微胶囊/活性染料一浴法染色[J].印染,2006(18):17-19.[3]宋心远,沈煜如.纤维素纤维化学改性增强染色性能[J].印染,1998,24(11):37-45.[4]余逸男,陈水林.纤维素纤维阳离子化改性剂PECH-amine 的研制[J].纺织学报,2001,12(3):138-140.[5]王荣根.世纪初我国棉纺织产品的发展态势[J].现代纺织技术,2003(1):51-53,54.[6]孟春丽,吕英智,陈桦,等.改性棉织物染色工艺的研究[J].印染,2006(5):9-13.[7]格克里切夫斯基.染色和印花过程的吸附与扩散[M].高敬琮,译.北京:纺织工业出版社,1985:65.刘梅，等：水性聚氨酯涂料印花粘合剂的合成与应用[4]21170℃47。

水性聚氨酯胶粘剂的合成1

随着环保法规的日趋严格，各发达国家大力研制水性胶粘剂。由于水性聚氨酯胶粘剂的综合性能优越，在各类水性胶粘剂中独树一帜，近年来受到国内外的广泛关注，特别是高性能水性聚氨酯胶粘剂的开发研究已成为热点课题
［! O ’］
吡咯烷酮，控温 $$ O ’& Q反应 "@ 左右，得到预聚体。向预聚体中加入三乙胺和 & Q的去离子水，高速搅拌 &5$ HDB 后加入乙二胺扩链，分散 !& HDB，得到微呈蓝光的水乳液。 !5R 性能测试 ! 5 R 5 ! 外观外观是是指用肉眼观察样品的颜色、状态、均匀性等物理形态。观察时将样品恒温在 "$ Q 左右，将 "& O "$ J 样品倒进无色透明的烧杯中，静置 $ 分钟后观察其颜色和透明度，再用干净的玻璃棒挑取部分样品，高于烧杯约 "& IH，观察乳液下淌是否均匀，是否含有透明胶状物质。 ! 5 R 5 " 固含量称取 ! O " J 的试样置于烧杯中，在已调至（!&& S "） Q的干燥箱中放置 R& 分钟，取出放在干燥器中冷却，称量。再放到干燥箱中热烘 !$ 分钟，取出放在干燥器中冷却，称量。重复此步骤，直至相邻两次称量之差不大于 & 5 $ HJ 为恒重。计算公式如下： .! V !&& T ." 式中：单位 J，单位 J。 .! 为固含物质量， ." 为试样质量， ! 5 R 5 R 分散体粘度测试固含量 T U 用 1*W 0 PX 型旋转式粘度计，测得各分散体在（ "$ S !） Q 下的粘度。 ! 5 R 5 ( ) 型剥离强度的测定试片采用 ,Y2 薄片，尺寸为 "&& HH V !$ HH，粘合部分为!$& HH V !$ HH，用丙酮处理表面污物，两试片均涂

交联改性水性聚氨酯粘合剂的合成、结构及性能

交联改性水性聚氨酯粘合剂的合成、结构及性能交联改性水性聚氨酯粘合剂的合成、结构及性能摘要：水性聚氨酯粘合剂由于其环保性能优越、成膜速度快、成膜均匀等优点，在各个领域得到广泛应用。

本文主要介绍了交联改性水性聚氨酯粘合剂的合成方法、结构特点以及在粘合过程中的性能表现等方面的内容。

1. 引言在现代工业发展中，粘合技术在不同领域的应用越来越广泛，而水性聚氨酯粘合剂因其无溶剂、环保、低成本等优势而备受关注。

然而，普通水性聚氨酯粘合剂在某些特殊条件下容易出现断裂、流变性等问题，影响其在实际应用中的性能。

因此，进行交联改性是一种有效提高水性聚氨酯粘合剂性能的方法。

2. 交联改性水性聚氨酯粘合剂的合成方法传统的交联改性方法通常是通过引入交联剂或添加交联剂进行反应以实现交联的目的。

例如，通过引入含有含氮基团的交联剂，如二乙烯三胺、四乙烯四胺等，与水性聚氨酯粘合剂中的异氰酸酯基团进行反应，从而实现水性聚氨酯粘合剂的交联。

3. 交联改性水性聚氨酯粘合剂的结构特点交联改性后的水性聚氨酯粘合剂在结构上发生了改变，形成网络结构，其中交联点的引入使得粘合剂的分子间具有更高的连接性。

这样的网络结构可以提高粘合剂的力学性能，增加其粘接强度和耐久性。

4. 交联改性水性聚氨酯粘合剂的性能交联改性可以有效提高水性聚氨酯粘合剂的性能。

例如，通过交联改性，粘合剂的拉伸强度、断裂伸长率、粘接强度等力学性能可以得到明显提升。

此外，交联改性后的粘合剂还具备较好的耐剪切性、热稳定性和耐水性能，这些性能的提高使得水性聚氨酯粘合剂在实际应用中更加可靠和持久。

5. 结论交联改性是一种有效提高水性聚氨酯粘合剂性能的方法。

通过引入交联剂或添加交联剂与水性聚氨酯粘合剂进行反应，可以形成网络结构，提高粘合剂的力学性能和耐久性。

交联改性后的粘合剂在实际应用中表现出良好的性能，广泛应用于各个领域。

Abstract: Waterborne polyurethane adhesives have been widely used in various fields due to their excellent environmental performance, fast film formation, and uniform film formation. This article mainly introduces the synthesis method, structural characteristics, and performance of cross-linked modified waterborne polyurethane adhesives.1. IntroductionIn the development of modern industry, adhesive technology is widely used in different fields. Waterborne polyurethane adhesive has attractedattention due to its advantages of solvent-free, environmental protection, and low cost. However, ordinary waterborne polyurethane adhesives are proneto problems such as fracture and rheologicalproperties under certain conditions, which affecttheir performance in practical applications. Therefore, cross-linking modification is an effective method to improve the performance of waterborne polyurethaneadhesives.2. Synthesis methods of cross-linked modified waterborne polyurethane adhesivesThe traditional cross-linking modification method usually introduces a cross-linking agent or adds a cross-linking agent to achieve cross-linking. For example, by introducing cross-linking agentscontaining nitrogen groups, such as diethylenetriamine and tetraethylenepentamine, to react with the isocyanate groups in waterborne polyurethane adhesives, cross-linking of waterborne polyurethane adhesives can be achieved.3. Structural characteristics of cross-linked modified waterborne polyurethane adhesivesThe cross-linked modified waterborne polyurethane adhesives undergo structural changes, forming anetwork structure, and the introduction of cross-linking points makes the intermolecular connections of the adhesive higher. Such a network structure can improve the mechanical properties of the adhesive, increase its bonding strength and durability.4. Performance of cross-linked modified waterborne polyurethane adhesivesCross-linking modification can effectively improve the performance of waterborne polyurethane adhesives. For example, through cross-linking modification, thetensile strength, elongation at break, and bondingstrength of the adhesive can be significantly improved. In addition, the modified adhesive has good shear resistance, thermal stability, and water resistance, making waterborne polyurethane adhesives more reliable and durable in practical applications.5. ConclusionCross-linking modification is an effective method to improve the performance of waterborne polyurethane adhesives. By introducing cross-linking agents or adding cross-linking agents to react with waterborne polyurethane adhesives, a network structure can be formed, improving the mechanical properties and durability of the adhesive. Cross-linked modified adhesives exhibit excellent performance in practical applications and are widely used in various fields综上所述，交联修饰是提高水性聚氨酯胶粘剂性能的有效方法。

水性聚氨酯胶粘剂的合成及改性

摘要摘要水性聚氨酯不仅具有溶剂型聚氨酯的耐低温、柔性好、粘接强度大的优良性能，而且具有不燃、气味小、不污染环境等溶剂型胶粘剂所不具备的优点，受到广泛的重视。

由于水相的引入，与溶剂型聚氨酯相比，水性聚氨酯的制造具有更高的难度。

现今的水性胶粘剂与传统胶粘剂相比，在综合性能上存在着较大的差距。

国外对水性聚氨酯的研究近年来取得了迅速的发展，对水性聚氨酯的制造和其化学行为提出了许多新的见解。

但在国内，由于生产水性聚氨酯的原料大多需要从国外进口，价格昂贵，限制了水性聚氨酯的研究和应用。

本文研究的目的是从工业化实际需要出发合成水性聚氨酯胶粘剂，讨论影响性能的诸多因素，并根据粘接理论，对水性聚氨酯进行交联和共混改性，以期获得性能更好的乳液。

本文采用甲苯二异氰酸酯、聚醚二醇和二羟甲基丙酸为主要原料，预聚后在水中分散乳化得到自乳化阴离子型水性聚氨酯，通过对制备工艺的探索，确定合理的乳化工艺和配方。

系统研究亲水单体二羟甲基丙酸的含量、ＮＣＯ／ＯＨ比值对分散体的稳定性、粘度和涂膜力学性能、耐水性和Ｔ型剥离强度的影响。

所得的水性聚氨酯乳液贮存稳定，性能良好。

交联改性是提高水性聚氨酯乳液性能最有效的改性方法之一。

研究使用二乙烯三胺进行内交联改性能够获得贮存稳定性好的乳液，涂膜热处理之后力学性能大幅提高，吸水率降低，少量二乙烯三胺有助于提高粘接强度。

使用环氧硅烷进行外交联改性能够获得稳定乳液，提高粘接强度和降低吸水率。

聚氨酯乳液的成本较高、初粘力低，是限制它的推广和使用的主要原因之一。

本研究中采用共混法，使用成本相对较低的醋酸乙烯～乙烯乳液（ＶＡＥ）。

调整ＶＡＥ乳液的ｐＨ值为７．５—８．０能够与聚氨酯乳液共混，得到稳定性好的乳液。

研究了水’陲聚氨酯和ＶＡＥ乳液的配比对胶膜性能的影响。

性能测试表明了用ＶＡＥ乳液对水性聚氨酯共混改性，可以得到兼有水性聚氨酯和ＶＡＥ乳液性能的共混物。

共混能够提高水性聚氨酯胶粘剂的初粘力，降低了吸水率同时降低了成本。