有色聚氨酯的制备与性能研究
聚氨酯材料具有独特的性能和丰富的产品种类，应用领域不断扩大。超细纤维合成革材料是聚氨酯树脂增强超细纤维制备的一种柔性复合材料，广泛应用于生活用品、汽车制造、体育用品等各领域。为使超细纤维合成革材料形成丰富的颜色，在制造过程中需要通过染整工艺对材料进行染色，工艺过程产生大量污水，不利于环境保护。因此，研究合成自显色的有色聚氨酯树脂，可以在超纤革生产中省略染整工艺或减少染整工序，不仅有利于环境保护，还可以提高超纤革材料的色牢度。 本论文首先研究了不同结构的有色单体在聚氨酯合成过程中的反应特性，以及有色单体对聚氨酯树脂着色性能、力学性能的影响。以TDI和PTMG合成了异氰酸酯组份A、PTMG和扩链剂及有色单体为羟基组份B，有色单体以扩链剂的形式引入到聚氨酯树脂主链，浇注成型制备有色聚氨酯材料。结果表明，有色单体可参与聚氨酯合成反应，不影响显色效果，制备出了色彩鲜艳的自显色有色聚氨酯树脂;不同结构的有色单体制备的聚氨酯树脂色牢度及耐溶剂性有所差异，双活性端基有色单体具有较高的色牢度;随有色单体用量增加，聚氨酯树脂拉伸强度及断裂伸长率降低，耐热性能变化不大。 其次研究了有色单体在溶剂型聚氨酯合成过程中的反应特性，研究有色单体结构及含量对聚氨酯显色性、色牢度、力学性能、耐热性能的影响。分别采用有色单体碱性红2、溶剂蓝14作为扩链剂，溶剂黄135作为封端剂合成了红、黄、蓝三种溶剂型有色聚氨酯，碱性红2和溶剂黄135含量在2％以内、分散蓝14含量在1％以即可获得鲜艳的深色，干湿摩擦牢度均可达到5级，耐溶剂性能优异;随有色单体用量增加，聚氨酯拉伸强度略有增加，断裂延伸率变化不大;耐热性无明显差别。 在溶剂型有色聚氨酯合成基础上，采用有色单体碱性红2进一步合成了水性有色聚氨酯树脂，研究了有色单体的用量对显色性和乳化性能的影响。结果表明，有色单体含量为0.5％～2％即可得到鲜艳的色彩;有色单体可以提高树脂亲水性，降低乳液粒径;树脂薄膜干湿摩擦牢度均可达到5级，耐溶剂性能优异;有色单体加入不影响树脂力学性能及热力学性能。 最后，采用溶剂型和水性有色聚氨酯树脂与复合纤维无纺布通过碱减量工艺制备了超细纤维革贝斯，研究了超纤革色牢度及有色聚氨酯的耐碱性。结果表明，有色聚氨酯树脂经碱减量后，颜色无变化，纤维开纤性好，超纤革干湿摩擦牢度均达到5级。有望在超细纤维合成革领域得到应用。
聚氨酯树脂;制备工艺;有色单体;色牢度;力学性能
北京化工大学
硕士
材料工程
王成忠;徐德胜
2017
中文
TQ323.8;TQ320.6
85
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）