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东莞宏其固色剂的特点和各种固色剂类型集合

   绝大多数环保型固化剂都是阳离子固色剂,且阳离子度越大表现出的固色效果越好,固色剂的各项色牢度都随着固色剂的阳离子度的增加而缓慢的增长。环保型固色剂中大多数是阳离子、带反应性基团或能在纤维表面形成网状薄膜的固色剂,较少固色剂也利用分子间力或形成氢键来提高固色效果。同时从固色剂的色牢度来看,所有固色剂的色牢度指标均能达到国家标准要求,但是不少固色的湿牢度较差,还有待进一步的提高。由于其不同的固色机理,大多数固色剂的针对性较强,一般只针对一类染料,只有固色剂TD 在文献中被用于二类染料进行了对比实验。在固色的同时,固色剂还应该具有无色变和对织物手感无影响的功能特性。

    2· 水性聚氨酯固色剂

    另一类环保型固色剂是水性聚氨酯固色剂,研究表明水性聚氨酯固色剂的固色效果不逊于上述无醛固色剂,甚至更优,而且可以通过不同改性剂对水性聚氨酯的改性,得到具有特殊功能特性的固色剂品种[22]。从目前的研究进展来看,水性聚氨酯固色剂有封闭型水性聚氨酯固色剂[23]、交联改性水性聚氨酯固色剂[24]、有机硅水性聚氨酯固色剂[25]等是几类主要的水性聚氨酯固色剂。

    2. 1 封闭型水性聚氨酯固色剂

    聚氨酯分子结构中含有大量的异氰酸酯基团,它能够与溶液中的活泼氢( 水、酸、醇等) 发生化学反应,影响了固色的效果。封闭型水性聚氨酯就是用单活泼氢类化合物与聚氨酯分子中的异氰酸酯基进行反应,将其活泼端基进行封闭。当使用其对织物进行固色整理时,被封闭的异氰酸酯会在弱碱性或高温条件下进行解封,产生新的活性- NCO 基,一方面它可以使得聚氨酯之间交联固化反应,形成一种空间网状结构的膜于织物纤维表面; 另一方面它能够与染料及织物中的活泼氢类化合物发生化学反应,进一步提高了固色效果。

    吴明元等采用封闭型水性聚氨酯对织物进行了固色研究,对织物上的聚氨酯进行了差谱分析,通过观看吸收特征谱带,表明了织物上有水性聚氨酯固色剂及其在固色时产生了新的异氰酸酯基的存在,实验结果表明了此固色剂处理过的染色织物的湿摩擦牢度能达到4 级标准[26]。

    2. 2 交联改性水性聚氨酯固色剂

    水性聚氨酯固色剂具有固色效果好、耐摩、综合性能好等众多优点,但是其成膜后的耐水性及耐溶剂性等较差[27],这在很大程度上影响了织物的使用寿命。通过交联改性制备的交联水性聚氨酯固色剂能大辐改善其缺点,提高染色的效果和牢度。通常来说,交联使得聚氨酯达到了从热塑性向热固性转变,从而提高了其耐水及溶剂的性能,同时也可以使聚氨酯分子与织物上纤维分子产生部分轻微的交联,将未固定的染料分子包覆在织物纤维上,达到固色目的。

    当前在合成水性聚氨酯固色剂中常用的方法是多官能度单体交联改性,此法主要是在合成聚氨酯反应体系中引入三官能度或更高官能度的聚醚、聚酯或三羟甲基丙烷( TMP) 、三乙醇胺等[20],使得聚氨酯分子链发生自交联反应。如徐恒志等采用扩链法合成了自交联新型水性聚氨酯固色剂,它是依次向聚氨酯反应体系中加入一缩二乙二醇与入二乙烯三胺依次进行先后扩链得到水性聚氨酯乳液,再经过处理制得水性聚氨酯固色剂,经过测试发现涂膜层的力学性能和耐水都有很大的改善,用其整理过的织物的耐皂洗牢度能达4 级标准[28]。

    2. 3 有机硅水性聚氨酯固色剂

    水性聚氨酯固色剂还有一种是有机硅类,从分子结构上看,聚有机硅氧烷分子具有重复的Si - O 的主链结构[29]。这种特殊的Si - O 重复结构使得有机硅具有很低的表面能,通过共聚合反应将其引入聚氨酯分子链中,不仅可以提高聚氨酯膜的耐水性和耐候性,还能改性织物的柔软性。

    如高笑飞制备的羟丙基封端聚硅氧烷改性水性聚氨酯,他采用自制的羟丙基封端聚硅氧烷( HP - PDMS) 来替代部分合成聚氨酯的聚醚,通过傅里叶红外分析表明了HP - PDMS 已成功嵌入到水性聚氨酯分子中,其膜涂层的耐水性、粘附性及力学性能都有不同程度的提高[30]。

    2. 4 水性聚氨酯的特点

    对于不同类型的水性聚氨酯固色剂,其共同点是以水作为分散介质,不含有甲醛等有害物质,是一种较为环保的固色剂; 其次,聚氨酯是一类具有较好成膜性能的高分子材料,一方面其能与织物有部分的键合作用,另一方面可以将织物表面的染料分子包覆在织物上。由于水性聚氨酯的合成原料种类十分丰富,可以根据其自身结构的特殊性,设计合成特殊功能水性聚氨酯固色剂,因此相比于其它类型的固色剂,水性聚氨酯固色剂更易具有功能性。

 


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