水性含氟聚氨酯的合成及其在防水透湿领域的应用.
含氟水性聚氨酯的制备及其性能研究
含氟水性聚氨酯的制备及其性能研究含氟水性聚氨酯已广泛应用在各种工业和消费品中，是一种具有优异性能的复合材料。
随着环境保护意识的提高，含氟水性聚氨酯已被越来越多的人所重视。
因此，研究含氟水性聚氨酯的制备方法及其性能，对于进一步发展氟类聚氨酯有着重要意义。
一、含氟水性聚氨酯的制备1.1成路线含氟水性聚氨酯可以通过不同的合成路线进行制备。
其中，最常用的制备方法是通过氟烷氯化反应将氟烷转化为氯氟烷，再将氯氟烷与氨基醇或醇醚反应制备出含氟水性聚氨酯。
1.2成反应条件由于氯氟烷反应活性较强，通常要在酸性环境中进行反应。
一般情况下，加入一定量的氢氧化钾或其他碱性物质，可以有效降低反应活性。
除此之外，反应温度也是影响合成效果的重要因素，一般在25℃~35℃范围内反应，反应温度过高会加速氯氟烷氰基反应及聚合反应，从而影响其最终性能。
二、含氟水性聚氨酯的性能2.1磨性含氟水性聚氨酯具有良好的耐磨性能，这主要得益于其自身的结构，氟烷在反应中形成的三维网络结构，可以有效阻止污染物和水分子被压缩，从而提高耐磨性。
2.2腐蚀性含氟水性聚氨酯具有优异的耐腐蚀性，可以防止腐蚀介质的侵蚀，特别是对抗各种有机酸、氢氧化物等有机溶剂具有很好的抗腐蚀性能。
2.3渗性含氟水性聚氨酯表面呈现乳白质质感，粘着性较差，具有较好的抗渗性和抗湿性，因此，可用于制备一些水性产品，如涂料、滑油、清洁剂等。
三、总结从上述分析可以得出，含氟水性聚氨酯具有良好的耐磨、耐腐蚀以及抗渗性等特性，在工业和消费品中具有广泛的应用前景。
因此，继续研究含氟水性聚氨酯的制备过程，以及改善其性能，是未来研究人员需要继续努力的重点。
PLA基可降解水性聚氨酯的制备及织物防水透湿涂层构建
PLA基可降解水性聚氨酯的制备及织物防水透湿涂层构建PLA基可降解水性聚氨酯的制备及织物防水透湿涂层构建随着人们对环境问题的越来越关注，可降解材料开始受到广泛关注。
在这种背景下，PLA（聚乳酸）基可降解水性聚氨酯材料因其生物可降解性能和良好的物理化学性质而备受青睐。
本文将介绍PLA基可降解水性聚氨酯的制备工艺，并探讨了其在织物防水透湿涂层中的应用。
首先，制备PLA基可降解水性聚氨酯的主要步骤包括原料准备、聚合反应和分散稳定。
在原料准备中，我们需要准备PLA、多元醇、二异氰酸酯等材料。
在聚合反应中，将这些材料按一定的配比加入反应釜中，通过一系列的反应和调整条件来实现聚合反应。
最后，通过添加表面活性剂和分散剂等物质，对反应体系进行分散稳定。
接下来是织物防水透湿涂层的构建。
有许多方法可以实现织物的防水透湿性能，如涂覆法、模切法和印花法等。
在本文中，我们以涂覆法为例进行介绍。
首先，将预先制备好的PLA基可降解水性聚氨酯涂料通过涂布设备涂覆在织物表面上。
在涂布的过程中，需要控制涂料的粘度、涂布速度和温度等参数，以保证涂覆均匀且质量可靠。
接下来，将涂布后的织物在恰当的条件下进行固化处理，以提高涂层的附着力和耐久性。
PLA基可降解水性聚氨酯涂层不仅具备良好的防水性能，还具有良好的透湿性能。
这主要得益于PLA基聚氨酯涂层的微孔结构和超分子结构。
涂层中的微孔结构使其具有一定的透气性，可以通过调节涂层的孔径和密度来控制透湿性能；而超分子结构则可以提供一定的水蒸气渗透通道，进一步提高透湿性能。
此外，由于PLA的可降解性能，该涂层在使用寿命结束后可以自然降解，减少对环境的污染。
因此，PLA基可降解水性聚氨酯涂层在纺织品行业具有广阔的应用前景。
例如，它可以应用于户外运动服装、防水帐篷和运动鞋等产品中，提供舒适的穿着体验同时减少对环境的伤害。
综上所述，PLA基可降解水性聚氨酯材料的制备和织物防水透湿涂层的构建是一个重要的研究方向。
水性聚氨酯在防水透湿织物上的研究进展
普 通 水 性 聚 氨 酯 涂 层 相 比 ，性 能 有 较 大 提 高 ， 以
Ｐ Ｇ１ ０ 、Ｐ Ｇ ０ ０ 甲苯 二 异 氰 酸 ￣ （ Ｄ ） １ ４丁 Ｅ ０ ０ Ｅ ２０ 、 ｉ ｆＴ Ｉ、 ， ．
二醇 及二 羟 甲基 丙酸 为原 料 制各Ｆ 一０ ，其 配方 为 Ｓ８ ９
水 平 的提 高 ，对 于 防 水 透 气 服 装 、 鞋 帽 等 面 料 的 要 求 透湿主体胶Ｆ －０ １ ０ Ｓ ７ ５８ ％、成膜助 ＮＦ ．０ １ ． Ｓ５ ８４ ％、 流平助 剂Ｆ ． １１５ ｓ ５ ．％、消泡助 ＮＦ ．２０ １ 经测 定 Ｓ ５ ．％， 增加 ，各 国研 究人 员开始注重对 新型 “ 可呼 吸性 ”水
用１ ２ Ｄ Ｔ ． Ｂ ／ ＭＰ， 次扩链 ，所合成 的聚氨酯微乳液分 ４ 二
散相平均粒径约５ ｎ ５ ｍ，粒 度离散为２ ％，较为均匀 ， ９ 涂层 织物 耐 水压 值平 均 为６ ０ Ｐ ，透湿 量 为２ ０ ｇ ５０ ａ ３ ０／
ｍ ２２ ｈ。 ・４
杨 青 『等 合 成 水 性 防 水 透 湿 涂 层 胶 Ｆ ． ０ 与 ９ Ｓ８ ９
在 过去 的几十年 中 ，聚 乙烯 、氯丁橡胶 、聚氨酯 等涂层织物 已得到普遍应用 ，尽管涂层织物 服装具有 优越 的防雨防风性，获得完全 的防水机 能，但 是 由于 大量汗液无法 以蒸汽形式排 除，在服装 内部 形成 冷凝 水 ，使人体有粘湿 、发 闷等不 舒适感 ，在恶劣 条件下 甚至会结冰而冻伤 ，不能适应野外 活动如部 队作 战、 登 山、滑雪等激 烈运 动的需要 ，因此必须加快 防水 … 透湿织物 的研 制和 开发 ；随着 工业 的发展和人 民生活
比例 在 ｎ （ 联 剂 ）／ （ 醚 多元 醇 ）在 １１ 时 性 能 较 交 ｎ 聚 ：５
水性聚氨酯防水透湿涂层剂的应用工艺探讨
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湿量变大 。 ２２ ． 水洗次数对涂层后织物透湿量 的影 响
时 ，织 物 表 面 的亲 水 性 基 团和 亲 水 性 链 段 增 加 ，透 湿
量增加 ； （ ）织物 表面 的致密 连续 的聚氨 酯薄 膜可 ２ 以组织水 滴直接进入织 物 内部 ，但这层薄膜 毕竟十分 薄 ，当水 滴接触织物表 面时 ，会慢 慢的铺散 开，当Ｐ ｕ 用量增加后 ，亲水性基 团的增 加一定程度上 也有利于 水滴润湿织物 ，从 图中看织物表 面的接触 角的变化范 围很小 ，有 一个减 小的趋势 。综合考虑织物 的透湿量
图 １ 测 试 温 度 对 涂 层 后 织 物 透 湿 量 的 影 响 ：
１ 、实 验 部 分
１ １ 验 原 料 ．实
从 图１ 以看 出涂 层后 的织物 透湿 量随测 试温度 可 的提 高 逐 渐 上 升 ， 当温 度 低 于 ２ ℃ 时 ，透 湿 量 随温 度 ５ 的变 化不 大 ， 当温度 高 于２ ℃时透 湿 量 随温度 的变 ５
自制水性聚氨酯乳液，涤／ 棉混纺织物
化 十 分 明 显 。 主 要 原 因 如 下 ： （ ）涂 层 后 织 物 的透 １ １２ ． 水性聚氨酯防水透湿涂层胶 的涂层 工艺 湿 性 主 要 借 助 于 分 子 结 构 中 的亲 水 性 基 团或 亲 水 性 链 （ ） 防水 整 理 ：一 浸 一 轧 （ 水 剂 １ ｇ １ １ 防 ５ ／ ）预 烘 段 ，通过吸 附，扩 散 ，解吸 的过 程 ，将水蒸气 由高压 （ ０ × １５ ｉ ）焙 烘 （ ６ ℃ ｘ２ ｉ ） ９℃ ．ｍ ｎ １０ ｎ ｍ （ ）涂层 整 理 ：水性 聚氨 酯＋ ２ 增稠剂 ＋ 联剂预 的一侧 向低压 的一 侧传递 ，即从 人体皮肤传递到 周围 交 环 境 ，达到透湿透 气的 目的，所 以 ，水汽分子 的扩 散 烘 焙 烘 和 渗 透一 方 面取 决 于分 子 中 的亲水 性 基 团的 多少 ； １３ ． 涂层织物 的防水性测试 （ ）一方面 织物透 湿性 取决 于亲水性 基 团的多少 ， ２ 本实验采 用接触角 来表征涂层后织 物的防水性 ， 另 外 一 方 面 也 取 决 于 亲 水 性 基 团 的 活 动 能 力 ， 随测 试 使用Ｊ ２ ０ Ａ Ｃ ０ ０ 型静 滴接触角／ 介面 张力测量仪来测试涂 温 度 的提高 ，亲水性基 团和亲 水性链段 的活动 能力不 层后织物表面和水滴 的接触角 。 断 提 高 ，传 递 水 蒸 气 分 子 的 能 力 也 提 高 ，使 织 物 的 透 １４ 层 织 物 的透 湿 量 测 试 ．涂
含氟聚氨酯材料论文
含氟聚氨酯材料的制备方法及其应用研究（一）含氟聚氨酯材料是一类新型高分子功能材料。
由于氟基团的引入，具有表面能低、化学性质稳定和憎水憎油等特性，含氟聚氨酯兼具有含氟聚合物和聚氨酯的优点，自从在1958年Lovelace以非氟化异氰酸酯与氟化二醇反应首次合成含氟聚氨酯以来便立即引起了高分子科研界的广泛兴趣，现如今含氟聚氨酯的研究已在国内外形成了研究热潮。
本文重点论述了含氟聚氨酯的合成及性能方面的研究，并简要介绍含氟聚氨酯材料在不同领域的应用。
含氟聚氨酯制备性能应用Synthesis, properties and application of fluorinated polyurethaneAbstractFluorinated polyurethane (FPU) is a species of novel macromolecule functional materials.Due to the introduction of fluorinated groups,FPU has very low surface energy,excellent resisitance to chemicals,water and oil.Fluorinated polyurethane combines virtues of polyurethane and fluorinated polymers, such as excellentresistance to ultraviolet radiation and nuclear radiation and excellent flexility, good wearability, lower surface energy and high weatherability. Therefore, the study of fluorinated polyurethane has attracted considerable interest more and more in recent years. The synthesis, properties and applications of fluorinated polyurethane were reviewed.Key words：fluorinated polyurethane,synthesis,properties,application1.含氟聚氨酯的合成1.1 含氟聚氨酯的研究背景含氟聚氨酯（FPU）兼具有含氟化合物和聚氨酯的优点。
水性聚氨酯的制备与性能
水性聚氨酯的制备与性能
一、引言
水性聚氨酯是一种有机合成材料，它结合了传统合成材料的柔韧和环境友好的性能，受到了广泛的应用。
目前，水性聚氨酯已经在许多行业得到广泛应用，包括建筑、汽车、印刷包装、家具等行业。
本文将介绍水性聚氨酯的制备方法和性能特征。
二、水性聚氨酯的制备
1、原料的准备
水性聚氨酯的主要原料有氨基甲酸酯、甲醛和水，这些原料可以分别从工业原料和生物质中获得。
氨基甲酸酯是构成水性聚氨酯结构的主要成分，甲醛作为活性剂可以加快氨基甲酸酯的反应，而水则可以作为反应介质和稀释剂。
2、合成过程
在水性聚氨酯制备过程中，氨基甲酸酯和甲醛在反应介质水的催化下发生加成反应，形成聚氨酯聚合物。
反应可以分为电解质催化和非电解质催化两种方法，可根据需要选择合适的催化方法。
电解质催化方法是通过电解把氨基甲酸酯和甲醛转变为氧化态或还原态，以实现加成反应；而非电解质催化方法是通过酶催化氨基甲酸酯和甲醛发生加成反应。
三、水性聚氨酯的性能特征
1、耐久性。
水性聚氨酯制备及应用论文
水性聚氨酯的制备及应用[摘要]该文综述了水性聚氨酯的制备方法及其主要原料、水性聚氨酯的应用。
探讨水性聚氨酯的发展前景。
[关键词]水性聚氨酯制备应用发展水性聚氨酯是60年代发展起来的高分子材料，由于其优异的性能，越来越受到人们的青睐。
水性聚氨酯以水作为分散介质，具有不燃、无毒、无污染、节省能源及易贮存等优点，使用方便。
同时具有溶剂型聚氨酯的一些重要性能特征。
随着人们环保意识的日益增强和各国安全、环保法规的确立和日益强化，传统溶剂型聚氨酯的应用越来越受到限制，水性聚氨酯取代溶剂型聚氨酯将成为必然。
一、水性聚氨酯的制备主要原料是多异氰酸酯与聚醚或聚酯多元醇，利用多异氰酸酯中-nco基与醇中的-oh基反应生成聚氨酯预聚体，经过扩链后，用封端剂封端成为阴离子的水溶性聚氨酯化合物。
1、多异氰酸酯的选择多异氰酸酯可使用甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、脂肪族主要有六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯。
其中甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯国内已经工业化生产。
一般而言，制备水性聚氨酯应采用活性较低的多异氰酸酯。
芳香族异氰酸酯制成的产品受日光照射后易泛黄，脂肪族异氰酸酯制品耐日光性较好。
2、多元醇的选择水性聚氨酯合成用低聚物多元醇主要包括聚醚型、聚酯型两大类，它构成聚氨酯的软段，但两类不能在均相中相互混合使用。
常用的原料只有聚酯二醇；而聚醚二醇、聚碳酸酯二醇使用较少。
聚酯多元醇制品强度高，但耐水解性差；聚醚多元醇制品成本低，耐水解性能好，为提高聚酯型水性聚氨酯的贮存稳定性提供了原料支持。
3、扩链剂的选择为了调节分子量及软、硬段比例，在水性聚氨酯合成中常使用扩链剂。
常用的扩链剂为二官能团的二醇、二胺类。
当-oh／-nco 或-nh2／-nco>1时，只起扩连作用；若-oh／-nco或-nh2／-nco<1时，则既起扩链作用，又起交联作用。
常用的脂肪族多元醇有：乙二醇、一缩二乙二醇、1，2-丙二醇、一缩二丙二醇、1，4-丁二醇，有时也加入少量的tmp(三羟甲基丙烷)引入适量的分支，改善性能。
含氟聚氨酯的合成及其应用研究进展
Vol 137No 16・14・化 工 新 型 材 料N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第37卷第6期2009年6月作者简介:葛震(1976-),男,博士,讲师,从事聚氨酯方面的研究。
含氟聚氨酯的合成及其应用研究进展葛 震1 张兴元2 戴家兵2 李维虎2 罗运军1(11北京理工大学材料科学与工程学院,北京100081;21中国科学技术大学高分子科学与工程系,合肥230026)摘 要 含氟聚氨酯综合了聚氨酯和含氟聚合物的优点,如具有极好的耐紫外线和核辐射性、柔韧性,优良耐磨性,低表面能和高耐候性等。
因此,对含氟聚氨酯的研究成为近年来的研究热点。
本文综述了含氟聚氨酯的合成、性能及应用研究发展状况,并对今后的研究发展进行了展望。
关键词 含氟聚氨酯,合成,应用Advances in synthesis and application of fluorinated polyurethaneGe Zhen 1 Zhang Xingyuan 2 Dai Jiabing 2 Li Weihu 2 L uo Yunjun 1(1.School of Materials Science and Engineering ,Beijing Instit ute of Technology ,Beijing 100081;2.Depart ment of Polymer Science and Engineering ,University of Science andTechnology of China ,Hefei 230026)Abstract Fluorinated polyurethane combines virtues of polyurethane and fluorinated polymers ,such as excellentresistance to ultraviolet radiation and nuclear radiation and excellent flexility ,good wearability ,lower surface energy and high weatherability.Therefore ,the study of fluorinated polyurethane has attracted considerable interest more and more in recent years.The synthesis ,properties and applications of fluorinated polyurethane were reviewed.Moreover ,the f uture developments of the study of fluorinated polyurethane were also prospected.K ey w ords fluorinated polyurethane ,synthesis ,application 含氟聚氨酯兼具有含氟聚合物和聚氨酯的优点,自1958年Lovelace 以非氟化异氰酸酯与氟化二醇反应首次合成含氟聚氨酯以来便立即引起了各国科学家的广泛兴趣,现今含氟聚氨酯的研究已在国内外形成了研究热潮。
含氟水性聚氨酯的制备及其性能研究
含氟水性聚氨酯的制备及其性能研究近年来，含氟水性聚氨酯类材料在各行各业的应用越来越广泛，这是由于其优越的性能，如耐污、耐磨、防腐蚀、耐温、抗渗透性以及高的机械强度。
然而，由于含氟水性聚氨酯是水性材料，制备起来比较困难，因此，对这种材料的制备方法以及性能研究成为近年来制备高性能聚氨酯材料的重要课题。
首先，含氟水性聚氨酯是由聚氨酯树脂和含有氟的共聚物按照一定比例配制而成的。
从基本的组成来看，含氟水性聚氨酯的制备过程需要分为四步：首先将聚氨酯树脂和氟共聚物放在一定的容器中，然后加入适量的溶剂，这时会形成含氟水性聚氨酯的初始溶液；其次，将这种初始溶液加入可以促进聚合反应的催化剂，然后将它们搅拌均匀，通过一定时间的反应可以获得稳定的含氟水性聚氨酯液体；再次，得到的溶液需要进行蒸煮凝固处理，最终得到一定粒径的含氟水性聚氨酯微粒；最后，将得到的含氟水性聚氨酯微粒加入水中，经过一定时间的搅拌，即可得到最终的稳定的含氟水性聚氨酯液体。
其次，在制备含氟水性聚氨酯微粒的过程中，催化剂、溶剂、聚合反应的温度、时间、搅拌等各种条件对其性能的影响是复杂的。
例如，增加催化剂的用量可以有效缩短含氟水性聚氨酯的聚合反应时间，但会使颗粒的粒度变小；溶剂的种类也很重要，一般采用抗潮性好的溶剂，这样可以在保证材料性能的前提下提高制备效率；此外，聚合反应温度越高，反应时间就越短，但也会破坏聚氨酯树脂的分子链，从而减少材料的性能；搅拌越彻底，含氟水性聚氨酯的性能也越好，这是因为有效的搅拌可以使分子间的作用力更加明显。
最后，含氟水性聚氨酯除了具有优越的物理性能外，其化学性能也是非常优异的。
其中，含氟水性聚氨酯的耐污性能十分出色，可以有效抵抗腐蚀性流体的侵蚀；此外，它还具有优良的耐温性，可以有效耐受高温环境；而且，它还具有高的机械强度，可以提高材料的耐磨性和抗渗透性。
综上所述，含氟水性聚氨酯是一种具有特殊性能的材料，从制备和性能方面对其都有着深入的研究，它的研究和应用对于改善后现代工业的制造效率具有重要的意义，同时也是一个有重要科学意义的课题，值得深入挖掘。
含氟水性聚氨酯的制备及其性能研究
含氟水性聚氨酯的制备及其性能研究随着科学技术的进步，聚氨酯作为一种新型的高分子材料，在现代社会中越来越受到重视。
含有氟组分的聚氨酯，称为氟聚氨酯，是一种特殊的高分子材料，具有优良的耐热性、耐腐蚀性、抗紫外线性、抗污性、低燃烧性和环保性等特点，广泛应用于高温环境、水洗场所和液体等领域。
由于这种材料的优良性能，含氟水性聚氨酯也受到越来越多的关注。
含氟水性聚氨酯主要由重聚物、氟化剂和结构性组分构成，其制备需经历多个步骤，包括：重聚物的处理和准备、氟化剂的处理和准备、调节剂的处理和准备、水性含氟聚氨酯的制备和成型。
首先，进行重聚物的处理和准备。
需要选择合适的原料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等，并用夹具调节均匀的原料片，然后用钳子将原料片夹紧，然后在连接夹具和混合机之间连接输送管；同时准备氟化剂，如氟甲烷、芳烃氟化剂、氟氯丙烷等。
然后将准备好的重聚物和氟化剂放入混合机中，并在60℃～160℃之间进行混合，混合完成后取出成品，进行冷却，完成重聚物的处理和准备。
其次，进行氟化剂的处理和准备，氟化剂是氟聚氨酯高分子材料的关键组分，需要进行适当的处理和准备，如果氟化剂的粒度太大，要将氟化剂研磨成粉状，使其粒度符合要求，然后向混合机添加，混合完成后可用于制备含氟水性聚氨酯。
然后是调节剂的处理和准备。
这些调节剂主要是用于改善聚氨酯的性能，改善聚氨酯的流变性和抗紫外线性，其添加量一般为1～10%，可根据实际的需要进行选择，并用混合机混合，得到最终的混合物。
最后，是含氟水性聚氨酯的制备和成型。
将上述准备好的重聚物、氟化剂和调节剂添加到混合机中，在恰当的温度范围内加热，搅拌剂速度要有规律变化，搅拌时间要选择合适，搅拌完成后，将混合物取出，加入适量的水和用于成型的结构性组分，用高压注模机对其进行成型，并经过冷却，最终得到含氟水性聚氨酯制品或管材。
以上就是含氟水性聚氨酯的制备过程，它需要进行多步骤处理，准备工作要认真扎实，否则可能会造成材料的腐蚀和不良的性能，影响制品的质量。
水性全氟聚氨酯防水防油整理剂的制备及性能
水性全氟聚氨酯防水防油整理剂的制备及性能李培枝,沈一丁,李刚辉(轻化工助剂化学与技术教育部重点实验室,陕西科技大学,西安710021)摘 要:以异佛尔酮二异氰酸酯(I P D I ),1,42丁二醇(1,42BDO )和全氟醇为主要原料,N 2异丙基二乙醇胺为扩链剂,二月桂酸二丁基锡(DBT DL )为引发剂,制备水性阳离子全氟聚氨酯防水防油整理剂(W FP U );探讨W FP U 用量、交联剂用量、烘焙温度和烘焙时间对棉织物拒水拒油效果的影响。
结果表明,优化的W FP U 整理工艺为:W FP U 用量10g/L,交联剂用量20%(占整理剂用量的质量百分数),焙烘温度160℃,焙烘时间150s 。
经该工艺整理后的织物具有较佳的拒水拒油效果,对水的接触角可达138°,对石蜡油的接触角可达120°,且耐洗性优异。
关键词:防水整理;防油整理;整理剂;棉织物中图分类号:TS1951641 文献标识码:A 文章编号:1000-4017(2009)13-0014-03Prepara ti on and properti es of wa ter 2ba sed perfluor i n a tedpolyurethane wa ter 2and o il 2repellen t f i n ishL I Pei 2zhi,S HE N Yi 2ding,L I Gang 2huiKey L aboratory of A uxiliary Che m istry &Technology for Che mical Industry M inistry of Education,Shanxi U niversity of Science &Technology,X i ’an 710021,ChinaAbstract:W a te rbo rne p e rfl uo ri na te d po l yu re thane w a te r 2and o il 2rep e ll e n t agen t (W FPU )w a s p rep a red w ith isop ho r o ne iso cy 2ana te (I PD I ),1,42p i naco ne (1,42BDO )and p e rfl uo ri ne no l (F OL )a s raw m a te ri a ls,N 2isop r op yl d i e thano l am i ne (M D E A )a s a cha i n e xte nde r and d i bu tylti n d il au ra te (DB T DL )a s an i n iti a to r .I nfl ue nce s o f W FPU do sage ,c r o s s li nki ng agen t do sage ,cu ri ng tem p e ra tu re and ti m e o n w a te r and o il rep e ll e n t p r op e rti e s o f co tto n fab ri c w e re d iscu sse d.Re su lts show ed tha t,the op ti m um app li ca ti o n p r o ce s s w a s W FPU 10g /L,c r o s sli nki ng age n t 20%,cu ri ng a t 160℃fo r 150se co nd s,co tto n fab ri c trea te d w ith a 2bo ve p r o ce ss had exce ll e n t w a te r and o il rep e ll e n t p r op e rti e s w ith w a te r co n tac t ang l e up to 138°and o il co n tac t ang l e up to 120°,a s w e ll a s goo d du rab ility .Key words:w a te r rep e ll e n t fi n ish;o il rep e ll en t fi n ish;fi n ish i ng age n t;co tto n fab ri c0 前言防水防油整理是将一种具有特殊分子结构的整理剂均匀地涂覆至织物表面,牢固地附着于纤维,或与纤维发生化学结合,在纱线表面交联成膜,以有效地阻止水、油进入纤维内部或纤维之间,从而使织物不易被水和常用油类所润湿。
水性聚氨酯防水透湿涂层剂的合成与性能
水性聚氨酯防水透湿涂层剂的合成与性能
韩君;贺江平;贾明静
【期刊名称】《聚氨酯》
【年(卷),期】2010(000)012
【摘要】选择聚酯和聚醚混合二元醇，异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），二羟甲基丙酸（DMPA）为主要原料，三乙胺（TEA）为中和剂，合成水性聚氨酯防水透湿涂层剂乳液。
讨论了R值，DMPA用量，聚酯聚醚比例对乳液稳定性，乳液粘度和粒径，薄膜的力学性能以及对织物防水透湿性的影响。
优化的防水透湿涂层剂的合成工艺为：聚酯多元醇和聚醚多元醇摩尔涂层的织物的透湿量可到达4500g／（m2×24h），静水压可达到5．6kpa。
【总页数】5页(P70-74)
【作者】韩君;贺江平;贾明静
【作者单位】西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安
【正文语种】中文
【中图分类】TQ323.8
【相关文献】
1.水性聚氨酯防水透湿涂层剂的合成与应用 [J], 韩君;贺江平;贾明静
2.水性聚氨酯防水透湿涂层剂的应用工艺探讨 [J], 韩君;贺江平;贾明静
3.单组份防水透湿水性聚氨酯织物涂层剂交联性能研究 [J], 马访中;华载文
4.自交联型防水透湿水性聚氨酯织物涂层剂的研制 [J], 马访中;吴燕萍;华载文
5.水性聚氨酯防水透湿涂层剂和合成和应用 [J], 陶绪强;朱国勤
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水性聚氨酯的制备与性能
水性聚氨酯的制备与性能水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，简称WPU）是一种以水作溶剂或分散介质的聚氨酯树脂。
相对于传统的有机溶剂型聚氨酯，水性聚氨酯具有可溶性好、可分散性好、环保性强等优点，广泛应用于涂料、胶粘剂、纤维处理剂等领域。
本文将介绍水性聚氨酯的制备方法和性能特点。
一、水性聚氨酯的制备方法1.环氧化物与异氰酸酯反应法：先将环氧化物与异氰酸酯反应生成异氰酸酯预聚体，然后将预聚体与水发生开环反应，生成水性聚氨酯。
2.改性醇酸与异氰酸酯反应法：将改性醇酸与异氰酸酯反应生成异氰酸酯预聚体，然后与水发生开环反应，生成水性聚氨酯。
3.水溶性聚酯与异氰酸酯反应法：将水溶性聚酯与异氰酸酯反应生成异氰酸酯预聚体，然后与水发生开环反应，生成水性聚氨酯。
4.乳化法：通过乳化剂将异氰酸酯分散到水中，然后加入反应物进行反应，生成水性聚氨酯。
二、水性聚氨酯的性能特点1.耐候性好：水性聚氨酯具有较好的耐候性，能够在室外长时间使用而不发生颜色变化、光泽下降等情况。
2.耐热性好：水性聚氨酯具有较高的热稳定性，能够在高温条件下保持较好的性能。
3.强度高：水性聚氨酯具有较高的强度和硬度，能够提供优良的物理性能和机械性能。
4.耐化学腐蚀性强：水性聚氨酯对酸、碱、溶剂等具有较好的耐腐蚀性，能够在化学环境中保持稳定。
5.低挥发性：由于水是溶剂或分散介质，水性聚氨酯相对于有机溶剂型聚氨酯具有较低的挥发性。
6.环保性好：水性聚氨酯采用水作为溶剂或分散介质，不含有机溶剂，具有良好的环保性。
三、水性聚氨酯的应用领域1.涂料：水性聚氨酯因其优异的性能和环保特点，被广泛应用于各类涂料中，例如家具涂料、木器涂料、金属涂料等。
水性聚氨酯涂料具有耐候性好、附着力强、耐磨性好等优点。
2.胶粘剂：水性聚氨酯在胶粘剂领域也有广泛的应用，例如纸张胶粘剂、木制品胶粘剂、皮革胶粘剂等。
水性聚氨酯胶粘剂具有粘接强度高、耐水性好、耐寒性好等特点。
含氟水性聚氨酯的制备及其性能研究
含氟水性聚氨酯的制备及其性能研究近年来，随着环境问题的激烈关注，研究含氟水性聚氨酯（FP-Pu）的发展前景越来越广阔。
含氟水性聚氨酯具有出色的耐污染性、良好的流变性能、良好的耐冲洗性能和良好的延展性能等优点，被广泛应用于电子、建筑、服装、日用品等领域。
因此，对氟水溶性聚氨酯的合成方法、性能研究及应用非常重要。
一、含氟水性聚氨酯的合成方法1．多结合点聚氨酯法多结合点聚氨酯（MPC）法是制备氟水性聚氨酯的常见合成方法。
其成聚原理是将氟/氯/氟和烯烃类聚合物以聚合反应的方式结合在一起，形成多结合点的聚氨酯分子。
2．直接聚合反应法直接聚合反应法是利用氟/氯/氟和卤素以及烯烃类单体制备氟水溶性聚氨酯的方法。
该法的原理是，利用氟/氯/氟和卤素共同作用，将烯烃单体在溶液中快速聚合，形成一定结构的氟水溶性聚氨酯。
3．苯胺-乙烯醚法苯胺-乙烯醚法是利用苯胺和乙烯醚来制备氟水溶性聚氨酯的方法。
该法的原理是，将苯胺和乙烯醚在溶剂中进行反应形成氟水可溶性的醚类聚合物，进而形成氟水溶性聚氨酯分子。
二、含氟水性聚氨酯的性能研究1．耐污染性含氟水性聚氨酯具有出色的耐污染性，其耐污染性比传统聚氨酯要好得多，由于它在水溶性中含有氟，所以可以有效抵抗污染物的侵蚀，从而提高耐污染性。
2．流变性能含氟水性聚氨酯具有良好的流变性能，其表面粘度、粘弹性、拉伸性等物理特性相对较低，可以使材料更容易在表面的滑动、冲刷和伸展等过程中发挥良好的作用，从而提高其性能。
3．耐冲洗性能含氟水性聚氨酯具有良好的耐冲洗性能，它可以有效抵抗酸、碱、盐类溶液的侵蚀，包括各种酸类、碱性和碳化物溶剂的侵蚀。
此外，由于含有氟，含氟水性聚氨酯具有抗水洗、抗污染和腐蚀的特性，具有抗酸碱洗涤的能力，从而提高其耐冲洗性能。
4．延展性能含氟水性聚氨酯具有良好的延展性能，其延展性比传统的聚氨酯材料要高出许多。
其延展性可以防止材料在压缩、伸长、冻结和挤压等过程中发生破裂，使其应用范围更加广泛。
水性聚氨酯的性质用途及合成工艺
水性聚氨酯的性质用途及合成工艺性质：1.良好的水分散性能：水性聚氨酯由于其分子结构中引入了亲水基团，因此在水中能够很好地分散，形成稳定的水分散体系。
2.优异的耐候性和耐溶剂性：水性聚氨酯在固化后能够形成具有优异耐候性和耐溶剂性的膜，能够在恶劣环境下长时间保持其性能。
3.良好的粘结力：水性聚氨酯树脂能够良好地与多种基材粘接，在涂料、胶黏剂等领域有广泛应用。
4.低挥发性：水性聚氨酯相比于有机溶剂型聚氨酯树脂，具有低挥发性，对环境友好。
用途：1.涂料：水性聚氨酯是一种优良的涂料基材，可用于木器涂料、金属涂料、塑料涂料等领域。
其具有良好的耐候性、耐溶剂性和粘结力，能够提供优异的保护性能和装饰效果。
2.胶黏剂：水性聚氨酯作为一种优秀的胶黏剂，可广泛应用于家具、鞋业、纺织、包装等领域。
其具有快速粘接和强力粘结的特点，并且不含有机溶剂，更加环保。
3.造纸工业：水性聚氨酯在造纸工业中用作纸张的涂覆剂，能够提供一定的防水性和耐磨性，改善纸张的质量和性能。
4.纺织工业：水性聚氨酯用作纺织品的涂层剂，能够提升纺织品的防水性和耐久性，实现防水、防腐等功能。
5.印刷工业：水性聚氨酯可用作印刷油墨的树脂基材，能够提供印刷品良好的附着力和耐磨性。
合成工艺：1.聚合反应：首先通过反应聚合将异氰酸酯与多元醇（如聚醚多元醇、聚酯多元醇等）反应，形成聚合物。
聚合物的分子结构中含有未反应的异氰酸酯基团和亲水基团（如羟基、羧基等）。
2.分散反应：将聚合物分散到水中，通过添加乳化剂、分散剂和助剂等，形成稳定的水分散体系。
分散过程中，亲水基团与水发生作用，形成亲水性链段，使得聚氨酯树脂能够在水中分散。
总结而言，水性聚氨酯具有良好的水分散性能、耐候性和粘结力，广泛应用于涂料、胶黏剂、造纸工业、纺织工业和印刷工业等领域。
其合成工艺包括聚合反应和分散反应。
随着环保要求的提高，水性聚氨酯将成为未来涂料和胶黏剂市场的重要发展方向。
水性含氟聚氨酯及应用
1.1 水性聚氨酯聚氨酯(PU)是聚合物分子链内含有相当数量的氨基甲酸酯单元(-NH-COO-)的高分子化合物。
根据分散体系的不同分为溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯[1, 2]。
相对而言,溶剂型聚氨酯的研究更早,更深入,应用也更普遍,但是由于溶剂型聚氨酯在合成过程中使用大量有机溶剂，在制备、储存、运输、使用过程中，不仅存在严重的安全隐患，还由于有机挥发物的排放，污染环境。
随着当今社会环保意识日益增强，人们日常生活中对各种建筑、涂料、染整、纺织、皮革等方面的环保要求也逐渐提高，因此，水性聚氨酯也广泛的渗透到社会的方方面面。
聚氨酯水乳液广泛应用于涂料、纺织、印刷、印染、造纸、皮革涂饰等行业，且使用领域还在不断扩大[3-4]。
水性聚氨酯的发展概况。
水性聚氨酯是指聚氨酯溶解于水或分散于水中而形成的一种聚氨酯，有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯。
依其外观和粒径将水性聚氨酯分为三类：聚氨酯水溶液(粒径小于0.001微米，外观透明)、聚氨酯分散液(粒径在0.001-0.1微米，外观半透明)，聚氨酯乳液(粒径大于0.1微米，外观白浊)。
但习惯上后两类有时又统称为聚氨酯乳液或聚氨酯分散液，区分并不严格。
实际应用中，水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多，水溶液少。
然而，当前水性聚氨酯分散体的合成时通常采用所谓内乳化工艺，即在聚氨酯分子链中引入亲水性基团而获得具有自乳化性能的聚氨酯，它可以在弱的机械作用下分散于水中，引入分子链中的亲水基团能使其稳定分散。
但是亲水基团通常是通过共价键连接在分子中，从而使得分散体干燥成膜后亲水基团会保留在分散体的膜材料表面，导致对膜材料的疏水性产生不良影响。
1.2 水性含氟聚氨酯众所周知，氟碳化合物具有极低的表面张力，所以将有机氟材料广泛用于各种材料的表面能改性亦获得类似的低表面能，同样，将有机氟功能链段引入其他高分子结构中合成含氟高分子乳液或分散体是有机氟功能材料的发展方向之一，这类高分子材料在成膜后由于氟的低表面能，氟将在材料表面富集同样达到有机氟功能材料的低表面能[5-6]。
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学校代码：10255学号：2120216东华大学硕士学位论文水性含氟聚氨酯的合成及其在防水透湿领域的应用SYNTHESIS OF WATERBORNE FLUORINATED POLYURETHANE AND APPLICATION IN WATERPROOF AND BREATHABLE FABRIC专业：化学作者姓名：王佳琦指导老师：丁彬教授答辩日期：2015年01月14日东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。
所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。
论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。
本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□，在＿年解密后适用本版权书。
本学位论文属于不保密学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日水性含氟聚氨酯的合成及其在防水透湿领域的应用摘要防水透湿织物是指具有优异防水、透湿、透气性能的功能型织物。
目前市场上对防水透湿面料的需求量逐渐增加，这主要得益于其优良的性能。
即使在极端的条件下，用作服装面料的防水透湿织物也能够阻挡风、雨和化学试剂等对人体产生的不利影响；同时，它又具有很好的透气性能。
防水透湿织物的应用已不仅限于传统的军需用品和专业化的医疗防护用品，户外休闲运动服装也可以使用防水透湿织物。
传统的防水透湿织物具有优异的防水、防风性能，但其透湿性能较低，从而导致服装舒适感下降。
防水和透湿性能是防水透湿织物两个非常重要的性能指标。
因此，开发出一种具有良好的防水性能和较高透湿水平的防水透湿面料具有重要意义。
静电纺丝技术可用于制备直径范围在几十个纳米到几个微米内的纤维膜。
这种高新技术的出现可以在维持织物高水平防护性能的同时获得优异的透湿性。
但是在此过程中会使用大量的有机溶剂，会对环境造成污染。
因此，我们采用自主合成的水性含氟聚氨酯（WFPU）改性静电纺纤维膜使其具有防水透湿性能。
WFPU兼具软硬段两相微结构的优势以及表面能低、耐热耐水解等优异性能，同时由于其含氟链段短，无生物累积性和生物迁移性，且降解产物无毒无害，因而符合当今环保化的发展方向。
本课题首先以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚四亚甲基醚二醇（PTMG）、三乙二醇（TEG）、2-（全氟己基）乙基醇（TEOH-6）、2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）及三乙胺（TEA）为原料，在聚合物链端引入含氟基团制得稳定的WFPU。
并利用红外（FT-IR）、核磁（NMR）对所合成的WFPU的结构进行表征，研究了-NCO/-OH（R 值）、亲水基团和疏水基团的含量对WFPU的疏水性、粒径、贮存稳定性及热稳定性的影响。
结果表明当R值为1.0，DMPA的含量为8.0wt%，TEOH-6含量为12wt%时，WFPU的疏水性、粒径及稳定性能达到最佳。
我们选用自主合成的WFPU改性静电纺PAN纤维膜。
通过WFPU 改性的静电纺防水透湿纳米纤维膜具有超疏水、孔径可控和优异的力学性能等特点。
PAN纤维膜是亲水型纳米纤维膜，不利于其在防水透湿领域的应用。
但由于WFPU将氟引入，改性后的PAN纤维膜具有超疏水性（前进接触角为159°）。
同时由于WFPU的引入使得相邻纤维间产生了大量的粘连结构，改变了PAN纤维膜的孔结构，使得改性后的PAN纤维膜具有优异的防水透湿性能。
本课题主要讨论了静电纺纤维膜的结构及WFPU对防水透湿性能的影响。
结果表明：WFPU改性的PAN纤维膜具有83.4Kpa的耐水压，9.2kg/m2/d的透湿性能，5.9mm/s的透气性和14.4MPa的力学强度。
因此，这种纤维膜在防护服、生物分离、膜蒸馏、组织工程和制药工程等领域具有巨大的潜在应用。
关键字：水性含氟聚氨酯、防水透湿、静电纺丝、表面润湿性、孔结构SYNTHESIS OF WATERBORNE FLUORINATED POLYURETHANE AND APPLICATION INWATERPROOF AND BREATHABLE FABRICABSTRACTWaterproof and breathable fabric is a kind of functional fabric with outstanding waterproofness, moisture permeable properties and ventilation properties. At present, the demand of waterproof and breathable fabric is gradually increasing in market, owing to its excellent performance.Even in extreme conditions, waterproof and breathable fabric can resist the wind, rain and chemical reagents having adverse effect on the human body. At the same time, it also can have good air permeability. Furthermore its application is not limited to traditional military supplies and professional medical protective products, it can also use in daily life like outdoor leisure sports clothing.The traditional waterproof and breathable fabric has excellent performance of waterproof and windproof, but its moisture permeability is low, which leads to people’s discomfort feel for the clothing. Waterproof and breathable properties are both two important performances indexes of waterproof and breathable fabric. Therefore, it has an important significance for develop waterproof and breathable fabric which has excellent waterproof performance and high moisture levels.Electrospinning has become widely applied technique to fabricate polymer fibers in diameters of tens of nanometers to micrometers. The advent of novel technique such as electrospinning may raise the level of air permeability while maintaining the high level of water protection. But in the process will use a large amount of organic solvent, which will result in environmental pollution. Therefore, we use our synthesis waterborne fluorinated polyurethane to modify electrospun fiber membrane, and then has good waterproof and breathable permeability. The waterborne fluorinated polyurethane has advantages of two-phase microstructure of soft and hard segment structure and low surface energy, heat hydrolysis resistance and other excellent properties. At the same time, because of the fluorinated chain segment is short, there is no bioaccumulation and biological migration, and the degradation product is non-toxic harmless, which accord with the environmental protection development direction.The subject synthesis waterborne fluorinated polyurethane use TEOH-6, MDI, PTMG, DMPAand TEG as raw materials, and then pull-in fluorinated groups to the end of polymer chain.We characterize the waterborne fluorinated polyurethane structure by FT-IR, NMR and study the effect of -NCO/OH content, hydrophilic and hydrophobic groups content on hydrophobicity, particle size, storage stability and thermal stability.The results show that waterborne fluorinated polyurethane has good hydrophobic properties and best particle size stability, when -NCO/-OH is 1.0, the content of DMPA is 8.0 wt% and the content of TEOH-6 is 12 wt%.Creating an efficient and cost-effective approach that can provide advanced microporous membranes with high waterproofness and good breathability has proved to be an tremendous challenging. This work responds to these challenges by designing, fabricating and evaluating an electrospun polyacrylonitrile fibrous membrane which were modified with waterborne fluorinated polyurethane to achieve high waterproof and breathable performances. Polyacrylonitrile fibrous membrane is hydrophilic nanofiber membrane, which cannot use as waterproof and breathable fabric. But through the waterborne fluorinated polyurethane modification, the pristine polyacrylonitrile fibrous membranes possessed remarkable superhydrophobicity with an advancing water contact angle of 159°.At the same time, due to the introduction of fluorinated waterborne polyurethane makes a large number of adhesion structure between adjacent fibers, changes the pore structure of polyacrylonitrile fiber membrane, which makes the modified polyacrylonitrile fiber membrane having excellent waterproof and moisture permeable properties. Furthermore, the resultant membranes could present a high waterproofness to 83.4 kPa, large water vapor transmission rate over 9.2 kg/m2/d, good air permeability over 5.9 L/m2/s,excellent mechanical properties of 14.4 MPa. Therefore, the modified fibrous membrane has great potential applications in protective clothing, biological separation, membrane distillation, tissue engineering, pharmaceutical engineering and other fields.Jiaqi Wang (Chemistry)Supervised by Prof. Bin DingKEY WORDS:waterborne fluorinated polyurethane, waterproof and breathable, electrospinning, surface wettability, pore structure目录第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2防水透湿织物 (2)1.3静电纺纤维与静电纺丝技术 (6)1.4水性含氟聚氨酯 (8)1.5本课题的研究内容和意义 (15)第二章实验内容 (17)2.1实验原料与仪器 (17)2.2实验内容 (18)2.3测试与表征 (20)第三章水性含氟聚氨酯的性能分析与讨论 (23)3.1引言 (23)3.2水性含氟聚氨酯的结构及分子量表征 (23)3.3 R值对水性含氟聚氨酯性能的影响 (25)3.4亲水基团含量对水性含氟聚氨酯性能的影响 (28)3.5疏水基团含量对水性含氟聚氨酯性能的影响 (30)3.6本章小结 (32)第四章WFPU改性PAN纳米纤维膜的性能分析与讨论 (34)4.1引言 (34)4.2静电纺纤维膜结构对WFPU改性PAN纳米纤维膜性能分析 (34)4.3 WFPU对WFPU改性PAN纳米纤维膜性能分析 (42)4.4本章小结 (48)第五章结论与展望 (50)5.1实验结论 (50)5.2展望 (51)参考文献 (52)攻读硕士期间取得的学术成果 (57)致谢 (58)第一章绪论1.1概述现代科技不断发展、生活质量不断提高，人们对服装的功能性和舒适性的要求越来越高，服装不仅要满足人们穿衣的基本需求，还可以应用于特殊条件，同时保持其原有的舒适性。