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四、性質(zhì)

(一)水分散體性質(zhì)[6]

水分散體性質(zhì)一般有含固量、有機溶劑含量、粘度、pH值、粒徑、表面張力、成膜性、穩(wěn)定性等指標。它們隨原料和制造方法的不同而異。

粘徑大小影響分散體的穩(wěn)定性、對基材的滲透性和成膜后的膜性能。表面張力影響對基材的潤濕性、粘接強度。粘度影響使用性。水系聚氨酯的貯存期一般為3-6個月，親水性較好的單體穩(wěn)定時間可以很長。一般水系聚氨酯常溫下水分揮發(fā)即可成膜，如親水基團過多，膜可重新分散于水中。分子量較低，分子間無交聯(lián)的水系聚氨酯成膜性較差，甚至不能成膜[14]。

(二)薄膜性能

1、機械性能[7]聚氨酯彈性體分子主鏈由柔性鏈段與剛性鏈段鑲嵌而成。柔性鏈段如聚醚或聚酯部分、剛性鏈段如氨基甲酸酯部分。此外，聚氨酯大分子含有大量的極性基團，可形成非常強的分子間力，防止鏈段之間的彼此滑動，因此與其他高聚物相比具有較好的彈性和耐磨性。聚氨酯還具有良好的耐低溫性能，在-70℃也不會脆化。其他機械性能如相對伸長率、抗張強度、撕裂強度等，根據(jù)品種不同有較大差異。

2、耐水性能[2、7]水系聚氨酯薄膜浸泡在水中發(fā)生吸水膨脹，常用24小時一定溫度下吸水增重率或體積膨脹率表示它們的耐水溶脹性。封閉聚合物中親水基團或在聚合物中加入三維交聯(lián)劑有利于提高耐水溶脹性。

聚氨酯膜在熱水中或長期浸泡于常溫水中將逐漸水解，化學鍵斷裂，其物理性能下降直至分子完全破壞。聚醚型聚氨酯耐水解性優(yōu)于聚酯型聚氨酯。加入水解穩(wěn)定劑如碳化二亞胺可連接斷裂鍵，改進耐水解性。

五、在印染工業(yè)中的應用

(一)染色

水系聚氨酯作為染色助劑，主要用于涂料軋染[14]，雙色涂層和提高染色牢度。用于涂料染色粘合劑時，添加適量的交聯(lián)劑，如環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、多價金屬鹽等，經(jīng)過涂層或軋染、烘干焙烘后可使一般聚氨酯發(fā)生分子間交聯(lián)。采用封端異氰酸酯的聚氨酯，或與一般聚氨酯的混合物，焙烘后也可發(fā)生分子間交聯(lián)生成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高涂料著色劑在織物結(jié)構(gòu)中的固結(jié)強度。用它們處理直接染料，活性染料、酸性染料、硫化染料的染色物，使聚氨酯與纖維和染料分子反應可提高染色牢度。

(二)印花

水系聚氨酯經(jīng)增稠，可用于涂料印花。它與常用的丙烯酸類涂料粘合劑拼用時，符合互穿網(wǎng)絡(luò)(IPN)理論，可明顯地提高對涂料和織物的粘接強度。聚氨酯具有較好的耐磨性、可使印花具有較好的耐磨牢度。

采用具有內(nèi)部滲透性、不泛黃的非芳族水系聚氨酯對稀薄織物印花處理，樹脂填充于材料內(nèi)部的間隙以降低其折射率，減少漫反射，在印花處得到透明效果，這種方法稱為“透明印花”[15、16]。它比爛花印花和蟬翼紗加工具有更大的工藝適應性。此外，采用水系聚氨酯還可進行仿透明印花、深淺印花、樹脂起縐加工印花、立體印花和浮雕加工等特種印花[15]。

(三)后整理

水系聚氨酯不含甲醛，成膜又具有較好的彈性，因而是代替或部分代替氨基樹脂的一種較好的無醛整理劑。當部分代替氨基樹脂使用時，它也是一種較好的游離甲醛捕捉劑。[13、14、17]

利用聚氨酯良好的耐磨性和高彈性，可改善被處理織物的起毛起球現(xiàn)象，提高織品的耐洗刷性[16、18]。用它處理超細化纖起毛織物，可制得以假亂真的仿鹿皮織物。

在聚氨酯分子主鏈上調(diào)節(jié)軟、硬鏈段的比例制成的水系聚氨酯，處理織物后，可調(diào)節(jié)織物的柔軟、硬挺手感。主鏈上含15-18個碳原子，或用有機硅接枝的水系聚氨酯是良好的柔軟劑[16]。

聚氨酯，特別是離子型聚氨酯，含有大量極性基團，是良好的織物抗靜電劑。聚氨酯主鏈上接枝多氟烷基，即為優(yōu)良的防水防油防污劑。如在主鏈上接枝鹵素、磷等元素，則為優(yōu)良的阻燃整理劑[16]。

六、結(jié)束語

水系聚氨酯具有許多優(yōu)點，作為印染助劑已嶄露頭角，但相對于總的印染助劑來說，它的用途和用量還只占很小比例，這除了水系聚氨酯本身的某些缺點影響使用外，還有原料和價格的原因，更重要的是化工部門和紡織印染行業(yè)對它在印染行業(yè)的應用都未引起足夠的重視。國內(nèi)目前雖有一些水系聚氨酯印染助劑，但還沒有令人滿意的產(chǎn)品問世，在印染上的應用也僅僅局限在涂層、抗皺整理等極少的方面。因此有必要加強協(xié)作，開展進一步的研究工作。

水系聚氨酯印染助劑今后應以非芳族聚氨酯為發(fā)展方向，以適應織物耐候性的要求。反應型和非反應型聚氨酯都要發(fā)展，但前者適應性更為廣些。在聚合物主鏈上嵌段或接枝某些特殊官能團的功能性水系聚氨酯應大力開發(fā)，以適應紡織品多樣化、功能化的需要。

參考文獻

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