水性聚氨酯与水性含氟聚氨酯

1.1 聚氨酯的概述 聚氨基甲酸酯（Polyurethane）简称聚氨酯（PU），是分子链中含有氨酯基（-NHCOO-）和或异氰酸酯基（-NCO-）类的高分子材料。聚氨酯是嵌段共聚物，由软段和硬段组成，聚氨酯的性能是有软段和硬段所决定的，所以它具有耐低温、耐磨、耐脆化、拉伸强度高、韧性、弹性好等优点。聚氨酯的应用十分广泛。其中在纺织品上的应用极为突出而且近年来发展很快，一般可用作整理剂、染色助剂、印花粘合剂及仿皮革织物涂层剂，也有用作纤维处理剂，包括油剂和上桨剂等。 1.2 水性聚氨酯的分类、概况、制备方法和原理 水性聚氨酯是指聚氨酯溶解于水或分散于水中而形成的一种聚氨酯。水性聚氨酯是由化学性质明显不同的软段和硬段组成，软段由低聚物多元醇（通常是聚醚二醇和聚酯二醇）组成，硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成，分散介质为水替代了传统的有机溶剂，水具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点。 1.2.1 水性聚氨酯的分类 1) 按外观和粒径分 水性聚氨酯按外观分类可以分成聚氨酯水溶液，分散液，乳液。 表 1-1 水性聚氨酯的分类 类型 外观 状态 粒径 分子量 水溶液 透明 溶解~胶体 <0.001μm 1000-10000 分散液 半透明 分散 0.01-0.1μm 几千~20 万 乳液 白浊 分散 >0.1μm >5000 2) 按亲水基团的性质分类 根据水性聚氨酯分子链的亲基团所带电荷的不同，可以从结构上把它为阴离子型、阳离子型、非离子型和混合型。 阴离子型水性聚氨酯一般是在分子主链上引入羧基或磺酸基等可离解为阴离子亲水基团的水性聚氨酯。大多数水性聚氨酯以含羧基扩链剂或含磺酸盐扩链剂引入羧基离子及磺酸离子。阳离子型水性聚氨酯一般是指主链或侧链上含有钱离子或琉离子的水性聚氨酯。绝大多数情况是季铵盐阳离子。一般是采用含叔胺基团扩链剂为主，叔胺以及仲胺经酸或烷基化试剂作用，形成亲水的阳离子。非离子型水性聚氨酯，即分子中不含离子基团的水性聚氨酯。非离子型水性聚氨酯地制备方法有：①普通聚氨酯预聚体或聚氨酯有机溶液在乳化剂存在下高速剪切强制乳化。②制成分子中含有非离子型亲水性链段或亲水性基团。亲水链段一般是聚氧化乙烯，亲水基团一般是轻甲基。混合型聚氨酯分子结构中同时具有离子型及非离子型亲水基团或链段。 3) 按原料分类 按主要低聚物多元醇类型可分为聚醚型、聚酯型、聚烯烃型。分别指采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇作为低聚物多元醇制得的水...