环保型6碳含氟聚氨酯的合成及其在皮革表面的应用研究

摘要

6碳含氟聚氨酯兼具软硬段两相微结构的结构优势以及表面能低、拒水拒油、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，因而符合当今含氟整理剂的环保化发展方向，在皮革、织物、纸张的拒水拒油整理等方面具有巨大的发展潜力。由于我国含氟聚合物研究起步较晚，目前市场上的高附加值短氟碳链含氟整理剂产品主要被国外公司垄断，随着世界氟化工中心向我国的转移，我国含氟化工将迎来新的发展契机，开发具有自主知识产权的高附加值、高整理性能的短氟碳链含氟整理剂具有重要意义。
　　本课题首先以TEOH-6、MDI、PTMG和TEG为原料，在聚合物链端引入含氟基团制得环保型6碳含氟聚氨酯，并将其应用于皮革表面疏水整理。本课题利用红外、核磁对所合成的6碳含氟聚氨酯的结构进行了表征，通过静态疏水性和动态拨水性测试对软段、扩链剂和含氟醇含量不同的6碳含氟聚氨酯的疏水性进行了测试，得到了具有最佳疏水整理性的6碳含氟聚氨酯，同时也通过DSC、TGA、耐磨性、吸水率测试对其相分离、热稳定性以及对皮革表面的耐磨和耐水解改性进行了研究。
　　皮革表面接触角结果表明，皮革表面静态疏水性仅与表面含氟链段含量有关，与6碳含氟聚氨酯中TEOH-6的含量无关，加入1wt％6碳含氟聚氨酯的普通PU皮革顶层涂饰剂平滑膜的疏水角可达108.5°;动态拨水性测试结果表明，分子量适当提高，含氟链段在表面的固定性提高，且能形成有效补给，皮革表面的动态拨水性提高，但分子量继续增大，其相对氟含量下降且含氟链段的迁移速度变慢，其动态拨水性反而下降，4wt％6碳含氟聚氨酯改性的雾面皮革在7.5～8.5ml/s水流冲击下，其润湿图案达到ISO4等级的最长拨水时间可达300～530s; DSC及TGA数据表明，随着软段用量的增加，聚合物的热稳定性显著提高，其用量减少时，相分离程度增大;随着扩链剂用量的增加，聚合物的相分离程度减弱，但其中的有序微区增多，热稳定性略有提高;随着软段分子量的增加，其热稳定性提高。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 概述

1．2 含氟聚氨酯的合戚

1．3 含氟聚氨酯的应用

1．4 含氟聚氨酯的环保发展趋势

1．5 本课题的研究内容及意义

第二章 实验内容

2．1 实验仪器与原料

2．2 原料预处理

2．3 6碳含氟聚氨酯的合成及其涂饰改性

2．4 反应程度的监测

2．5 结构表征

2．6 性能测试

第三章 实验结果与讨论

3．1 6碳含氟聚聚氨酯的结构表征

3．2 6碳含氟聚氨酯分子量及其分子量分布研究

3．3 6碳含氟聚氨酯的DSC分析

3．4 6碳含氟聚氨酯的热稳定性分析

3．5 6碳含氟聚氨酯对皮革表面静态疏水性的影响

3．6 6碳含氟聚氨酯对皮革表面动态拨水性的影响

3．7 6碳含氟聚氨醋对皮革表面耐磨性的影响

3．8 6碳含氟聚氨酯对皮革顶层涂饰剂性能的影响

第四章 结论与展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

攻读硕士期间取得的学术成果

致谢