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一、前言

早在1950年以前線型的和交聯(lián)的聚氨酯紡織助劑就已開始了工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)，但絕大多數(shù)都是溶劑型產(chǎn)品。1974年以后，水性聚氨酯迅猛發(fā)展，同時在紡織工業(yè)方面的應(yīng)用也十分廣泛。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)證明，水性聚氨酯作為紡織助劑具有廣闊的發(fā)展前景[1]。

在國內(nèi)，水性聚氨酯作為紡織助劑的應(yīng)用還是最近幾年的事，在推廣應(yīng)用中，收效不高，故有必耍對水性聚氨酯的化學(xué)和應(yīng)用作簡單介紹。

二、水性聚氨酯的化學(xué)及特點

聚氨酯（簡寫為“PU”），全稱聚氨基甲酸酯，是由多元醇和多異氰酸酯化合生成高分子鏈上具有許多重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元的高分子化合物，其主要化學(xué)反應(yīng)如下：

聚氨酯結(jié)構(gòu)中許多官能團(tuán)對紡織品性能的影響如表1所示。

表1聚氨酯主要結(jié)構(gòu)對紡織品性能的影響

一般按使用多元醇的種類把聚氨酯分為聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯。在聚醚多元醇的分子中因含有醚鍵-O-，將相鄰的亞甲基隔開，易于旋轉(zhuǎn)，具有很好的柔軟性和撓曲性。在聚酯多元醇中，由于含有酯基

，有很高的內(nèi)聚能，產(chǎn)生很大的分子之間的作用力，有利于提高對基質(zhì)的粘附性，但不耐水解。由于酯基中也含有醚鍵結(jié)構(gòu)，固而，也易于旋轉(zhuǎn)，具有較好的柔軟性。這兩種鍵段統(tǒng)稱為柔性鏈段。含有-CH2-亞甲基數(shù)越多，柔軟性和撓曲性越好．凡是含有芳基和聚氨酯中低分子二醇和/或二胺與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)生成的和等統(tǒng)稱剛性鏈段。它們影響紡織品的手感、撓曲性和硬挺度。因為氨基甲酸酯基與天然皮革中所含的氨基酸基團(tuán)相類似，故聚氨酯用于仿皮整理劑，可賦于紡織品豐滿厚實的手感。另外，這些基團(tuán)N原子上的H是活潑H，可以用多-OH基化合物交聯(lián)劑，（如2D樹脂、六羥甲基三聚氰胺樹脂，蜜胺樹脂等）與之交聯(lián)，亦可與纖維中的-OH基和-NH2基反應(yīng)，或形成氫鍵，加上這些極性基團(tuán)對基質(zhì)的粘附性，因此可用作抗皺防縮的耐久定形整理。紡織整理工作者們可以藉聚氨酯高分子鏈上所帶反應(yīng)性基團(tuán)，加入不同助劑和交聯(lián)劑，配合適當(dāng)?shù)恼砉に嚕@得性能滿意的制品。

對經(jīng)整理的紡織品的回彈性是大家所關(guān)心的一項重要性能。聚氨酯的回彈性與其他樹脂不同，即使在很高的硬度下，仍然具有一定的彈性或韌性。換言之，用聚氨酯整理的織物能獲得很好的手感和彈性的平衡。這是丙烯酸樹脂所不及的。聚氨酯的彈性與橡膠類似，還來自大分子的長鏈結(jié)構(gòu)和鏈中單鍵的自由旋轉(zhuǎn)及分子鍵段之間的適當(dāng)交聯(lián)。固此，在選用一已知結(jié)構(gòu)的聚氨酯整理劑時，通過適當(dāng)?shù)呐浞胶驼砉に?，增加交?lián)度，有利于回彈性提高。但交聯(lián)過度，回彈性會降低。