【摘 要】
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用于织物涂层上的阴离子型水性聚氨酯主要采用二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水单体来合成。但DMPA的羧基和不确定的含水量往往影响预聚体合成的重现性;DMPA用量较多,会导致水性聚氨酯胶膜的耐水性差。为了减少亲水单体对预聚反应的影响和亲水单体用量,提高水性聚氨酯胶膜的性能,本文合成了氨基羧酸盐（AAA）,在预聚体溶液中加入AAA水溶液即可方便地在聚氨酯中引入亲水单体。首先利用异佛尔酮二胺（IPDA）与丙
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用于织物涂层上的阴离子型水性聚氨酯主要采用二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水单体来合成。但DMPA的羧基和不确定的含水量往往影响预聚体合成的重现性;DMPA用量较多,会导致水性聚氨酯胶膜的耐水性差。为了减少亲水单体对预聚反应的影响和亲水单体用量,提高水性聚氨酯胶膜的性能,本文合成了氨基羧酸盐（AAA）,在预聚体溶液中加入AAA水溶液即可方便地在聚氨酯中引入亲水单体。首先利用异佛尔酮二胺（IPDA）与丙烯酸甲酯（MA）通过Michael加成原理反应,再用三乙胺（TEA）水解得到（5-氨基-1,3,3-三甲基环己基）-甲氨基丙酸三乙胺盐（AAA）作为亲水单体。其次以聚己二酸丁二醇新戊二醇酯二醇（PBNA）、聚四亚甲基醚二醇（PTMG）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）等为主要原料,采用丙酮法制备了氨基羧酸盐型水性聚氨酯分散体（PUD）,最后将PUD加入氮丙啶交联剂等助剂配制成织物涂层剂。探究了亲水单体用量（HGC）、R值（-NCO/-OH）和PBNA/PTMG比例对水性聚氨酯乳液性能和胶膜性能的影响,并探究了以上三组变量和是否加交联剂、涂层厚度对水性聚氨酯织物涂层的防水透湿性能的影响。经红外光谱分析,合成的（5-氨基-1,3,3-三甲基环己基）-甲氨基丙酸三乙胺盐（AAA）与氨基羧酸盐型PUD的化学结构与预期产物一致。PUD样品固含量在50%左右。PUD样品的平均粒径约200 nm,表现出较好的稳定性。当HGC用量增加,粒径减小,粘度增大;当PBNA/PTMG比例、R值（-NCO/-OH）增加,粒径增加,粘度减小。TEM结果表明,PUD粒子呈现规则的球形,大小粒子相互填充;随着亲水单体用量的增加,粒径减小,粒子数目增加,粒子在水中分散得更均匀。PUD胶膜的吸水率在4%左右,接触角大部分大于90°,耐水性较好。DSC测试结果表明,大部分PUD胶膜的玻璃化温度（Tg）较低,满足工作温度条件,熔融焓（?Hm）较小反映结晶程度很小,可用于织物涂层。TGA测试结果显示,PUD胶膜具有较好的耐热稳定性。PUD胶膜的断裂伸长率最高可达1440.25%,其机械性能较好,当HGC用量增加,拉伸强度略微提高;随着PBNA/PTMG比例和R值（-NCO/-OH）的增加,PUD胶膜的断裂伸长率均降低,拉伸强度则相反。PUD胶膜的邵氏硬度A在40左右,较软且手感较好。当亲水单体HGC用量、PBNA/PTMG比例和R值（-NCO/-OH）的增加,聚氨酯织物涂层的耐水压均升高,透湿率均降低。与未处理织物相比,有涂层的织物耐水压有显著提高,大部分样品耐水压可达到5.58 k Pa,透湿率可达到2500 g/m~2·24h以上。加了氮丙啶的织物涂层耐水压相比于未加有显著提高。综合耐水压、透湿性,织物的手感等因素,涂层厚度选择0.03 mm。
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