耐磨性是聚氨酯的一項突出性能。其耐磨性是天然橡膠的2~10倍。如果與硅樹脂配伍,效果更佳。聚氨酯耐磨性的要素是它的彈性。聚氨酯耐磨性隨低分子二元醇鏈長的增加而下降;隨聚醇分子量的增加而提高,但它的強度并不影響其耐磨性。在制備聚氨酯彈性體時,若NCO/OH值越大,它的磨耗也越大,耐磨性能降低。這是固為NCO/OH值太大,柔性和彈性下降之故。所以,耐磨性除與直接制備聚氨酯的原料和配方有關外,與整理時的工藝條件也有關系。
透氣性是紡織品一項重要的物理性能指標。氣體透過聚合物是一單分子的擴散過程。它是借助于聚合物內密度高低所出現的自由體積或空穴為通道而擴散的。因此,聚合物體積愈膨脹,鏈段運動愈強烈,則提供這種空穴的機會越多,故彈性體的透氣性就越大。一般用聚氨酯整理的紡織品透氣性是較好的。但是,如果我們在整理過程中配伍用的助劑極性基團太多,剛性鏈段太強,交聯過度,就可能會降低透氣性。
至于紡織品所要求的吸濕性、防水性、阻燃性,一方面可以在制備聚氨酯過程中引入一些親水性基團、疏水性基團,特別是12~18個碳原子的長鏈烷基,和使用含有阻燃元素的原料來達到這三性外,也可以利用聚氨酯的配伍性能,摻入有關助劑來賦于紡織品這三項性能
水性聚氨酯與溶劑型聚氨酯不同之點在于聚氨酯高分子鏈上含親水基團的多少不同。含親水性基團多的制得水溶性聚氨酯;含親水性基團少的制得溶劑型聚氨酯;介于兩者之間的可通過自身乳化和加入乳化劑強制乳化或分散,制得水乳化型聚氨酯和水分散型聚氨酯。所謂水性聚氨酯一般是指水溶性、水乳化性和水分散性聚氨酯。根據聚氨酯高分子鏈上所帶親水基團的離子性質,又可分為非離子型和離子型(陽離子、陰離子和兩性離子)[2]。這些親水基團對紡織品加工和成品性能的影響如表2所示。
水性聚氨酯與溶劑型聚氨酯還有個差異是沒有反應性很高的異氰酸酯基的存在。因為異氰酸酯基與水會發生反應,所以在水性聚氨酯高分子鏈上不會有異氰酸酯端基,也就沒有異氰酸酯的毒性。但是,可以用一種封端劑把異氰酸酯基保護起來制得水性聚氨酯,在一定溫度下脫封再生出活性異氰酸酯基,使聚氨酯交聯固化。當然,還可以在聚氨酯高分子鏈上引入其他反應性基團,使之自身固化交聯。有人習慣稱這種聚氨酯叫反應性聚氨酯。從聚氨酯固化成膜來分類,有熱塑性聚氨酯和熱固性聚氨酯。前者不能單獨成膜,一般要借助甲醛樹脂或其他交聯劑在MgCl2。等催化劑作用下,才能與纖維牢固地結合。后者,在加熱情況下可自身固化成膜。
為什么水性聚氨酯的研制和應用會如此廣泛和迅速地發展呢?就紡織工業而言,綜合歸納有以下幾個特點:
表2聚氨酯中親水基團對紡織品加工及制品性能的影響

1.具有多變性合成工藝根據制品要求,隨時變換原料和配方,就可滿足用戶要求。例如,我們在原有合成工藝基本不變的情況下,略加改變合成了Npu-1012(非離子型)、Cpu-412(陽離子型)、Apu-506(陰離子型)、Zpu-626(兩性離子型),以供不同用戶的需要。
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