一种反应型染料的合成及其在聚氨酯革染色中的应用
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摘要超细PA/PU合成革是一种用超细锦纶与聚氨酯经特殊工艺制成的合成革,其外观特征和内在结构特性均接近或达到真皮程度。
然而,超细纤维合成革作为一种复合材料,聚酰胺超细纤维和聚氨酯的分子结构不同,染色差异大,造成了合成革染色的难点。
为此,本课题主要是对聚氨酯进行改进,制备易染色的聚氨酯树脂,使其达到合成革加工要求的同时,还显著提高染色性,降低合成革染色的难度。
本课题选用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),与不同类型的多元醇和扩链剂反应,制备易染色的聚氨酯树脂,探讨它们对树脂物性和染色的影响,并对自制的超纤合成革进行了染色研究。
本文首先通过实验,确定聚氨酯树脂的合成反应条件:预聚反应温度为70~80℃,预聚反应时间90min;扩链反应温度70℃,当体系达到规定的浓度和粘度时终止反应。
从树脂外观、力学性能、皮膜的凝固性和成肌性、耐溶剂(甲苯)性等方面筛选多元醇,最终选用聚四氢呋喃二醇 (PTMG1000和PTMG2000)和聚酯多元醇HP-3020混合,扩链剂为乙二醇(EG),制得的树脂100%模量在10MPa左右,固含量为(30±1)%,粘度60~80 Pa·s/25℃。
通过红外光谱图分析,确定本实验合成的是聚酯和聚醚共混型聚氨酯。
其次,探讨了N-甲基二乙醇胺(MDEA)、二苯基甲烷二胺(MDA)两种协扩链剂对聚氨酯树脂性能和染色K/S值的影响。
MDEA和MDA这两种协扩链剂可提高树脂的染色性,但MDEA和MDA的分子结构决定了它们对树脂力学性能的影响是完全不同的。
实验结果表明:树脂中仅加入MDA质量分数在1.47%~2.43%之间比较适合;仅加入MDEA的质量分数为1.47%时的K/S值是不加入MDEA时的10倍,单独使用MDEA 的用量不宜超过1.47%;MDEA和MDA都能提高染色性,但MDA质量分数增加,树脂强度增加,断裂伸长率下降,而加入MDEA的结果刚好相反。
所以研究了在它们共同作用下对树脂的影响,实验结果表明:MDA/MDEA的摩尔比值在1∶1 ~1∶2时,所制得树脂物性和染色K/S值均保持较高水平。
概析纺织品印染常见的典型固色剂及其运用文 刘道春固色剂是印染行业中的重要助剂之一,它是可以提高染料在织物上颜色耐湿处理牢度所用的助剂。
在织物上可与染料形成不溶性有色物而提高了颜色的洗涤、汗渍牢度,有时还可提高其日晒牢度。
优良的固色剂能广泛应用,可以进一步推动我国纺织印染工业的发展,经济效益和社会效益显而易见,因此广受业内人士的关注。
纺织品染色固色剂的功用特点纺织产业是我国的传统产业,也是出口创汇、创利的重要产业,在国民经济发展中具有举足轻重的作用。
一些发达国家为扭转长期以来的贸易逆差,不断提高产品质量要求企图限制我国产品出口,其中最重要的是对纺织品中色牢度的要求与甲醛含量的限制。
为了达到色牢度的要求,通常纺织品在染色后需要进行固色处理。
固色剂是提高染料与纺织品的结合牢度的一类重要化合物,它的固色能力和游离甲醛含量是评价它性能的两项重要的指标。
通常虽然有些染料可以染出比较鲜艳的色泽,并且直接染料、酸性染料等阴离子水溶性染料色谱齐全,但由于染料上带有水溶性基团,使得湿处理牢度不好,褪色和沾色现象严重。
不仅使纺织品本身外观陈旧,同时染料脱落下来会沾污已染成其它色泽的纤维,产生沾色、搭色现象。
另外,尽管活性染料与纤维形成的共价键是相当牢固的,但实际上,染料未反应物及水解物不可能从染物上完全洗尽,这部分染料就会掉色,同时染物上的共价键也会水解断键。
为了改进织物色牢度,可以进行固色处理。
这些可以提高各类染色牢度的助剂称为固色剂。
固色剂的作用就是用来提高染色过程中染料的固率及湿处理牢度。
纺织材料的染色一般是染浴中处理,使染料和纤维发生化学或物理化学结合,或在纤维上生成不溶性有色物质。
染料在纤维上的耐水洗、日晒、摩擦等性能被称为染色牢度。
活性染料在染色时与纤维起化学反应,两者之间形成共价键,因此也被称为反应染料。
纺织品染色后为了达到所要求的各项色牢度指标,通常使用固色剂进行固色整理。
活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强,但也存在汗、湿、日光牢度不够的缺点。
助剂是橡胶工业的重要原料,用量虽小,作用却甚大,聚氨酯弹性体从合成到加工应用都离不开助剂,按所起作用的不同,可分合成体系、改性及操作体系、硫化体系及防护体系四类助剂。
1 合成助剂1.1 催化剂及阻聚剂在聚氨酯弹性体的合成中,为了加快主反应的速度,往往需要加入催化剂,常用的催化剂有叔胺和有机锡两类,叔胺类有三乙烯二胺、三乙胺、三甲基苄胺、二甲基乙醇胺、吗啡啉等,其中以三乙烯二胺最重要;有机锡类有辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡等。
此外,还有有机汞、铜、铅和铁类,以有机铅、汞最为重要,如辛酸铅和乙酸苯汞等。
有机二元酸,如己二酸、壬二酸可作为聚醚型聚氨酯浇注橡胶的催化剂。
胺类催化剂多用于泡沫配方中的成泡反应,在聚醚体系中,胺和锡类催化剂并用可获得最佳的泡孔结构。
有机锡类催化剂通常催化HO和NCO反应过程,可避免OH的副反应,该类催化剂除提高总的反应速率外,还能使高分子质量多元醇与低分子质量多元醇的反应活性趋于一致,从而使制得的预聚物具有较窄的分子质量分布和较低的粘度。
使用催化剂对弹性体最终制品的性能是有不良影响的,主要影响高温性能和耐水解性。
阻聚剂以酸类、酰氯类使用较多,酸类使用最多的氯化氢气体,酰氯类有苯甲酰氯、己二酰氯等。
1.2 扩链剂和扩链交联剂在聚氨酯弹性体的合成中,扩链剂是指链增长反应必不可少的二元醇类和二元胺类化合物;而扩链交联剂指的是既参与链增长反应,又能在链节间形成交联点的化合物,如三元醇和四元醇类、烯丙基醚二醇等。
浇注型聚氨酯弹性体除烯丙基醚二醇不适用外,其他扩链或扩链交联剂都可以使用,热塑性聚氨酯弹性体仅使用二醇类;混炼型聚氨酯弹性体既可使用二醇也可用烯丙基醚二醇类。
一般低分子质量的脂肪族二元醇和芳香族二元醇都可以作为扩链剂,脂肪族二元醇有乙二醇、丁二醇和己二醇等,其中最重要的是1,4-丁二醇(BDO),在制备热塑性聚氨酯时用得最多,它不仅起扩链作用,还可调整制品硬度。
在芳香族二元醇中,较重要的是对苯二酚二羟乙基醚(HQEE),其结构式是:它能提高聚氨酯弹性体的刚性和热稳定性;另一种芳族二醇是间苯二酚二羟乙基醚(HER),它能最大限度地维持弹性体的持久性、弹性和可塑性,而同时又可将收缩率限制到最小。
聚氨酯的合成、改性和应用研究的开题报告一、研究背景聚氨酯作为一种重要的高分子材料,在合成、改性和应用等方面都具有广泛的研究和应用价值。
聚氨酯具有诸多优越的性能,如良好的物理力学性能、优异的耐热、耐寒能力和抗腐蚀性能等,因此聚氨酯在航空、航天、汽车、建材、涂料等领域中有着广泛的应用。
随着现代化建设的不断推进,聚氨酯的市场需求不断扩大,对聚氨酯的改性和应用研究提出了更高的要求。
因此,本论文将从聚氨酯的合成、改性和应用研究三个方面进行探索和研究,为聚氨酯的开发和应用提供新的思路和方法。
二、研究内容和方法本文将从以下三个方面展开研究:1.聚氨酯的合成研究以聚氨酯的制备技术和工艺条件为研究对象,采用不同的合成方法和不同的反应条件,探索聚氨酯的制备方法和机理,并优化制备过程中的条件参数,以提高聚氨酯的合成效率和品质。
2.聚氨酯的改性研究以聚氨酯的物理性质和化学性质为研究对象,采用不同的改性方法,如引入新的基团、调整反应条件、混入填料等方法,对聚氨酯进行改性,并研究改性对聚氨酯性能的影响、改性机理等方面进行分析。
3.聚氨酯的应用研究以聚氨酯在建材、涂料、粘合剂等领域的应用为研究对象,结合聚氨酯的特性和不同的应用需求,探索聚氨酯在不同领域的应用方法和实际应用效果,并对聚氨酯在不同领域中的应用前景进行展望。
本文将采用文献资料查阅法、实验室合成实验法、物理性能测试法等多种研究方法,以系统、全面的研究方法,来达到聚氨酯的合成、改性和应用研究的目的。
三、研究意义聚氨酯作为一种重要的高分子材料,在各个领域中都有着广泛的应用,因此聚氨酯的合成、改性和应用研究具有重要的意义和价值。
本文旨在从聚氨酯的合成、改性和应用三个方面进行探索和研究,为聚氨酯的开发和应用提供新的思路和方法,为推动化工材料行业的发展做出贡献。
四、研究进度安排1.聚氨酯的合成研究:完成文献资料查阅、实验室试制和实验结果分析等工作。
2.聚氨酯的改性研究:完成文献资料查阅、改性实验设计和改性效果评价等工作。
聚氨酯反应型催化剂:深度解析与应用一、聚氨酯反应型催化剂概述聚氨酯,作为一种高性能聚合物,广泛应用于建筑材料、汽车、电子、医疗等领域。
其合成过程中必不可少的元素就是催化剂。
而在众多的催化剂中,反应型催化剂因其独特的优势在聚氨酯合成中占据了重要地位。
反应型催化剂,顾名思义,就是在聚氨酯合成过程中能直接参与反应的催化剂。
这类催化剂不仅可以加速反应速度,而且可以有效地控制聚氨酯的分子量、分子量分布以及微相结构,从而影响聚氨酯材料的性能。
二、聚氨酯反应型催化剂的种类与特性1.金属催化剂:如锡、锌、铝等金属的有机化合物,如二月桂酸二丁基锡、辛酸锌等。
这类催化剂能有效地促进聚氨酯的反应速度,但反应结束后不易除去,可能导致产物中残留金属离子。
2.有机小分子催化剂:如吡啶、喹啉等有机碱和季铵盐等。
这类催化剂具有较高的催化活性和选择性,但反应结束后同样难以分离。
3.配体催化剂:如三苯基膦等。
这类催化剂对反应有很好的选择性,但成本较高,且在高温下易分解。
三、聚氨酯反应型催化剂的应用与展望聚氨酯反应型催化剂在各个领域的应用广泛,尤其在建筑和汽车行业。
使用反应型催化剂可以大大提高生产效率,降低能耗,同时改善聚氨酯材料的性能。
随着科技的发展和环保意识的提高,对高效、环保的催化剂需求越来越大,这也为聚氨酯反应型催化剂的发展提供了广阔的空间。
四、结论聚氨酯反应型催化剂是合成高性能聚氨酯的关键因素。
通过深入研究和优化催化剂的种类和性质,不仅可以提高聚氨酯的生产效率,更可以满足各种应用领域的特殊需求。
未来,随着科技的进步和环保要求的提高,聚氨酯反应型催化剂的发展将更加迅速,其在聚氨酯合成领域的应用也将更加广泛。
反应型聚氨酯催化剂
首先,反应型聚氨酯催化剂的作用是加速聚氨酯的形成反应。
聚氨酯的制备通常是通过异氰酸酯(如二甲基二异氰酸酯、聚甲基二异氰酸酯等)与多元醇(如聚醚多元醇、聚酯多元醇等)反应而得到的。
在这个反应过程中,催化剂的加入可以降低反应的温度和时间,提高反应的速率和产率。
催化剂通过提供活化能、改变反应的机理或者促进反应物之间的相互作用来实现加速反应的目的。
其次,反应型聚氨酯催化剂的种类很多。
常用的催化剂包括有机锡化合物(如二乙基锡酸盐、二丁基锡酸盐等)、有机铅化合物(如二丙基铅酸盐)、有机锂化合物(如丁基锂)等。
这些催化剂具有不同的活性和选择性,可以根据具体的反应条件和聚氨酯的要求选择适合的催化剂。
此外,反应型聚氨酯催化剂的使用量和添加方式也需要考虑。
催化剂的使用量一般是以催化剂与反应物的摩尔比来表示,具体的使用量会根据不同的反应体系和催化剂的活性而有所变化。
催化剂可以直接添加到反应体系中,也可以预先与某些反应物进行配合或预反应,以提高催化剂的活性和稳定性。
此外,反应型聚氨酯催化剂的选择还需要考虑其对聚氨酯性能的影响。
不同的催化剂可能会对聚氨酯的物理性能、力学性能、热稳定性等产生不同的影响。
因此,在选择催化剂时需要综合考虑聚氨酯的应用要求和催化剂的特性。
总结起来,反应型聚氨酯催化剂在聚氨酯制备中起着重要的催化作用。
通过加速聚氨酯的形成反应,催化剂可以提高反应的速率和产率。
催化剂的种类、使用量和添加方式等因素都会对聚氨酯的制备和性能产生影响,因此需要根据具体的反应条件和要求选择合适的催化剂。
4-氯-2,5-二甲氧基苯胺的合成及在有机颜料中的应用4-氯-2,5-二甲氧基苯胺是一种重要的有机化合物,它在有机颜料中具有广泛的应用。
本文将介绍4-氯-2,5-二甲氧基苯胺的合成方法以及在有机颜料中的应用。
首先,我们来介绍4-氯-2,5-二甲氧基苯胺的合成方法。
该化合物的合成可以通过以下步骤进行:第一步,将对甲苯二甲酸二甲酯与氯化亚砜反应,生成对甲苯二甲酸二甲酯亚砜酯。
第二步,将对甲苯二甲酸二甲酯亚砜酯与氯化铵反应,生成氯化对甲苯二甲酸二甲酯。
第三步,将氯化对甲苯二甲酸二甲酯与溴化钠反应,生成对甲苯二甲酸二溴酯。
第四步,将对甲苯二甲酸二溴酯与对甲苯胺反应,生成4-氯-2,5-二甲氧基苯胺。
通过以上步骤,我们可以合成得到4-氯-2,5-二甲氧基苯胺。
接下来,我们来介绍4-氯-2,5-二甲氧基苯胺在有机颜料中的应用。
由于4-氯-2,5-二甲氧基苯胺具有较强的色彩稳定性和耐光性,因此它被广泛应用于有机颜料的制备中。
它可以作为颜料的主要成分,用于调配各种不同颜色的有机颜料。
此外,4-氯-2,5-二甲氧基苯胺还可以作为有机颜料的添加剂,用于增强颜料的稳定性和光泽度。
它可以提高颜料的耐候性和耐光性,使得颜料在长时间暴露于阳光下仍能保持艳丽的颜色。
除了在有机颜料中的应用外,4-氯-2,5-二甲氧基苯胺还具有其他一些重要的应用。
例如,它可以作为医药中间体,用于合成某些药物;它还可以作为染料中间体,用于合成某些染料。
综上所述,4-氯-2,5-二甲氧基苯胺是一种重要的有机化合物,在有机颜料中具有广泛的应用。
它的合成方法相对简单,通过几个步骤即可得到目标产物。
在有机颜料中,它可以作为主要成分或添加剂,用于调配各种不同颜色的颜料,并且能够提高颜料的稳定性和光泽度。
此外,它还具有其他一些重要的应用。
相信随着科学技术的不断发展,4-氯-2,5-二甲氧基苯胺在更多领域会得到更广泛的应用。