[发明专利]一种封端型多支化水性聚氨酯交联剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种封端型多支化水性聚氨酯交联剂及其制备方法。以脂肪族二异氰酸酯、小分子三元醇、三羟甲基乙烷为原料合成端基为异氰酸酯基团的多支化聚氨酯，再采用亚硫酸氢钠进行封端，高速乳化后分散在水中，得到一种封端型多支化水性聚氨酯交联剂，在与功能整理剂混合前，利用封端基团的离子性，使聚氨酯均匀稳定的分散在水中，当应用于织物整理时，分子中被封闭的异氰酸酯基团达到适宜的解封温度，与纤维及功能整理助剂分子上的活性基团发生共价交联，提升功能整理剂在纤维上的固着能力；同时，解封后的交联剂分子中失去封端用的亲水基团，交联剂分子链中既不含亲水链段也不含亲水基团，使织物功能整理的效果具有优良的耐水洗牢度。

技术领域

本发明涉及纺织印染助剂合成技术领域，具体涉及一种封端型多支化水性聚氨酯交联剂及其制备方法。

背景技术

随着生活水平的提高, 人们更加注重纺织品的质量与功能，对纺织品的需求开始转向舒适、美观和保健等高附加值的产品。为提高织物的各项性能，在纺织行业，常采用功能整理的方式，提高纺织品的附加值，但随着各种功能整理的使用，某些功能整理助剂固着力差、持久性低等问题被显现出来，这时常采用添加交联剂的方式解决此类问题。交联剂是利用共价键结合的方式，将各个大分子链连接起来，在分子间起到架桥作用，从而形成网状交联结构体系。在纺织品加工过程中，最早使用的交联剂是N-羟甲基类交联剂，该类交联剂具有交联效果优异、工艺成熟等优点，但由于其对织物手感影响较大，而且会在使用过程中释放甲醛，对人体造成较大危害。随着人们对健康和环保意识的增强，N-羟甲基类交联剂逐渐无法满足市场要求。水性聚氨酯因具有较好的成膜性，同时还能赋予织物丰富的手感，且具有无毒无害、不污染环境、不易损伤织物表面等优点，被认为是未来无醛交联剂的发展方向之一，但水性聚氨酯常采用亲水性聚醚或聚酯作为聚氨酯分子链中的软链段，并引入较多的亲水基团以提高其稳定性，导致水性聚氨酯类交联剂往往存在拒水性能差、不耐水洗等问题。

为此，若能解决水性聚氨酯拒水性能差、不耐水解等现实问题，利用水性聚氨酯成膜性好、手感丰富、不污染环境等特点，开发出一种具有良好性能的封端型水性聚氨酯交联剂显得十分的有意义。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种环保、能有效提高纺织品功能整理助剂的固着效果的封端型多支化水性聚氨酯交联剂及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是提供一种封端型多支化水性聚氨酯交联剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）按质量份数计，将100份脂肪族二异氰酸酯与25～43份N,N-二甲基甲酰胺混合均匀后加入到带有搅拌装置的反应容器中，开启搅拌装置，在温度为 40～50℃的条件下，滴加15～30份N,N-二甲基甲酰胺与15～30份小分子三元醇混合溶液，1～2h滴完，再在40～50℃的温度下保温反应2～3h；

（2）在温度为45～55℃的条件下，滴加4～9份三羟甲基乙烷与4～9份N,N-二甲基甲酰胺混合溶液，0.5～1h滴完，再在温度为60～70℃的条件下保温反应1～2h；升温至80～90℃、调节压力为 -0.08 ～ -0.1MPa，减压蒸馏回收N,N-二甲基甲酰胺后，在温度为70℃的条件下，一次性加入24～42份乙酸乙酯；

（3）将26～49份亚硫酸氢钠、5～10份亚硫酸钠、86～163份去离子水和43～81份1,2-丙二醇混合均匀，一次性加入到反应容器内，在温度为0～5℃的条件下反应1～2h后，加入365～470份去离子水，在1500～2000 r/min的转速下搅拌0.5～1h，得到一种封端型多支化水性聚氨酯交联剂。

本发明提供的一种封端型多支化水性聚氨酯交联剂的制备方法，一个优选的方案是：所述的脂肪族二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种。

本发明提供的一种封端型多支化水性聚氨酯交联剂的制备方法，一个优选的方案是：所述的小分子三元醇为1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇和1,2,6-己三醇中的一种。