CN109970943A - 一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂的制备方法，属于纺织品固色剂技术领域。按照下述步骤进行：（1）季胺化反应，（2）聚氨酯预聚体反应，（3）封端、乳化反应，得到外观呈半透明泛蓝光、固含量为30~40%的改性阳离子型水性聚氨酯固色剂。本发明制备工艺简单，先用封端剂使聚氨酯预聚体反应后的部分二异氰酸酯基团失活，再自乳化生成水性聚氨酯固色剂。将该固色剂应用于染色棉织物固色后处理过程，具有较好的固色效果，耐摩擦牢度和耐皂洗牢度明显改善，染色织物色度变化小，手感柔软，同时由于其不含甲醛，本发明具有较高的经济效益和环境效益。

Description

一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织品固色剂合成技术领域，具体涉及一种阳离子型水性聚氨酯及其制备方法。
背景技术
目前，棉织物多采用阴离子染料染色，这些染料大多含有磺酸基和羧酸基等亲水性基团，耐湿色牢度较差，因此染色织物的固色处理尤为必要。近年来，响应绿色可持续经济发展的理念，传统固色剂因游离甲醛的释放对环境和染色织物色变、手感的影响而被淘汰，新型高固色低污染的无醛固色剂的研究开发成为染整工作者关注的焦点，其中以水性聚氨酯固色剂较为突出，这造成绿色环保型固色剂在纺织行业占据更大的市场份额。
水性聚氨酯是以水代替有机溶剂为分散介质，无需外加乳化剂即在水中分散形成的稳定聚氨酯乳液，它在保留传统溶剂型聚氨酯优异的成膜性和舒适性特点的基础上，还具有无毒、绿色环保、不易燃、节能、易加工的优点。作为无醛固色剂，水性聚氨酯通过粘附在染料分子表面形成膜，与染料和纤维织物上的活性基团发生反应，在织物表面形成三维交联网络结构，提高染色织物的干湿摩擦色牢度。然而单纯的水性聚氨酯由于合成原料的选择和合成工艺的不同使其成膜后在耐水性、耐热稳定性、光泽及手感等方面存在缺陷，因此为了有效地提高水性聚氨酯固色剂的综合性能，对其进行多种化学改性是目前研究的热点。
林纯勇等以甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）、聚乙二醇（PEG）和二羟甲基丙酸（DMPA）为原料合成了水性聚氨酯固色剂，提升了织物的湿摩擦牢度和手感，但TDI的毒性对人类健康和大气环境有一定的危害（林纯勇，陆必泰. 活性染料湿摩擦牢度提升剂WPU的合成和应用[J]. 武汉科技学院学报，2008，(1)：37-39）。李新平等通过引入聚醚三元醇与异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、混合聚醚二醇及氨基硅烷偶联剂KH550反应，得到有机硅改性季胺化阳离子水性聚氨酯固色剂，经其处理的染色织物的湿摩擦牢度虽有明显改善，但手感随固色剂用量的增多而变差（李新平，万光凤，冯勇，权衡. 活性染料湿摩擦牢度提升剂的合成与应用[J]. 武汉纺织大学学报，2013，26(6): 14-18）。
发明内容
针对以上内容，本发明旨在提供一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂的制备方法，应用于染色织物固色后处理过程，通过与未整理织物和市售固色剂产品干湿摩擦色牢度和皂洗色牢度的比较，采用该方法制备的固色剂有较好的固色效果。
本发明提供的技术方案是，一种改性阳离子水性聚氨酯固色剂的制备方法，可分为三步：第一步为季胺化反应，即以阳离子亲水单体和环氧氯丙烷为主要原料，合成端羟基季铵盐扩链剂；第二步为预聚反应，即将多元醇进行脱水处理，然后加入二异氰酸酯单体进行预聚反应，之后加入阳离子季铵盐扩链剂进行链增长，生成聚氨酯预聚体；第三步为封端、乳化反应，即将封端剂与预聚后过量的二异氰酸酯反应，使部分二异氰酸酯在常温下失活。封端后的预聚体乳化于去离子水中，生成阳离子水性聚氨酯固色剂。
具体包括如下步骤：
（1）季胺化反应：将阳离子亲水单体（用溶剂稀释到质量分数为30% ~ 35%），置于40℃的反应体系中，然后滴加计量的环氧氯丙烷。将体系升温至60℃，搅拌反应6 ~ 8 h，得到端羟基季铵盐扩链剂。将所得产品用丙酮洗涤数次，减压蒸馏除去残留溶剂，在45℃、0.09Mpa真空度下干燥24 ~ 48 h。
其中所述的阳离子亲水单体是二乙醇胺、氮甲基二乙醇胺、氮乙基二乙醇胺、氮苯基二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、二异丙醇胺、N，N，N'，N' -四（2-羟乙基）乙二胺、N，N，N'，N' -四（2-羟乙基）己二酰胺中的一种或多种。
其中阳离子亲水单体与环氧氯丙烷的摩尔比为1:1~1.5。
（2）预聚反应：将多元醇单体在90 ~ 100℃、0.08 ~ 0.1Mpa真空度下脱水1 ~ 2h，测水分含量＜0.1%，调节预聚温度至60 ~ 90℃，加入计量的二异氰酸酯单体反应2.5 ~4 h。然后，降温至45℃加入步骤（1）合成的端羟基季铵盐扩链剂反应1 ~ 2 h，得到聚氨酯预聚体；预聚反应过程中控制R值为1.5 ~ 2.4（R是指总NCO/OH的摩尔比，其中NCO是异氰酸酯基，OH是多元醇和阳离子亲水单体的羟基总和）。
其中所述的多元醇单体包括聚醚多醇、聚酯多醇、聚酯聚醚混合多元醇、聚酯蓖麻油混合多元醇、聚醚蓖麻油混合多元醇等；优选于聚乙二醇、聚醚二元醇N-210、聚氧化丙烯二醇和蓖麻油的混合物。
其中所述的二异氰酸酯单体包括异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、4，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、甲基环己基二异氰酸酯（HTDI）、二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）中的一种或多种。
其中所述的端羟基季铵盐扩链剂用量是多元醇和二异氰酸酯单体总质量的3%~8%。
（3）封端、乳化反应：将步骤（2）合成的聚氨酯预聚体在冰水浴条件下，加入一定量的封端剂（若为固体则用溶剂稀释到质量分数为25% ~ 30%），采用红外光谱法测定NCO含量，反应1-2 h后达到理论值R =1.05 ~ 1.40 时结束。然后升至室温，滴加去离子水50 ~60g，高速搅拌乳化，得到外观为半透明带淡蓝光，固含量为30% ~ 40%的阳离子水性聚氨酯固色剂。
其中所述的封端剂包括酚类、醇类、内酰胺、肟类、β-二羰基化合物、亚硫酸氢钠等，优选于丁酮肟、苯酚、亚硫酸氢钠，其用量根据R值大小确定，为剩余异氰酸酯基的100%~ 110%。
本发明的有益效果：
1. 采用本发明的方法制备的水性聚氨酯固色剂中含有较多的季铵盐阳离子基团，可与染料的阴离子基团通过离子键结合形成不溶色淀，牢固地沉积在织物上，降低染料水溶性。同时固色剂在高温焙烘过程中释放出来的活性基团与织物和染料上的活性基团（如羟基、氨基等）发生交联反应，提高织物的干湿摩擦色牢度和皂洗色牢度。
2. 本发明固色剂产品使用方便，制备工艺简单，应用于染色织物后固色处理过程，固色效果优良，染色织物的耐磨性和耐洗性明显改善。
3. 本发明方法制备的无醛固色剂符合现代人绿色环保的理念和生活需求，经整理的染色织物湿摩牢度可达4级，皂洗牢度和干摩牢度可达5级，手感好，色度变化小，有较好的工业应用前景。
附图说明
图1为本发明产品用透射电子显微镜照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例详细说明本发明的技术方案，但不限制本发明的保护范围。
实施例1
（1）季胺化反应：将12.0 g氮甲基二乙醇胺（用异丙醇稀释到质量分数为30%）加入三口烧瓶中，混合搅拌，水浴升温至40℃时，缓慢滴加11.2 g环氧氯丙烷。然后升温至60℃，搅拌反应6 h，得到端羟基季铵盐扩链剂。所得产品用丙酮洗涤三次，减压蒸馏除去残留溶剂，在45℃、0.09 Mpa真空度下干燥24 h。
（2）预聚反应：将10.5 g聚乙二醇（Mn=1000）、4.5 g聚醚二元醇N210和0.45 g蓖麻油加入反应器中，在90℃水浴、0.095Mpa真空度下恒温加热脱水1.5 h，测水分含量＜0.1%，降温加入6.67 g IPDI，在75℃下反应2.5 h。然后，降温至45℃加入步骤（1）得到的1.08 g端羟基季铵盐扩链剂，反应1.5 h后体系中的NCO值基本达到理论值时得到聚氨酯预聚物，理论R值为1.80。
（3）封端、乳化反应：将步骤（2）得到的聚氨酯预聚体加入0.82 g亚硫酸氢钠（用丙酮稀释到质量分数为30%），在冰水浴条件下反应1.5 h，封端反应完全，理论R值为1.20。升至室温，加入56.23 g去离子水，在2000 r/min高速搅拌下乳化0.5 h，得到固含量为31.25%、泛蓝光半透明乳液。
实施例2
（1）季胺化反应：将12.0 g氮甲基二乙醇胺（用异丙醇稀释到质量分数为30%）加入三口烧瓶中，混合搅拌，水浴升温至40℃时，缓慢滴加11.2 g环氧氯丙烷。然后升温至60℃，搅拌反应6 h，得到端羟基季铵盐扩链剂。所得产品用丙酮洗涤三次，减压蒸馏除去残留溶剂，在45℃、0.09 Mpa真空度下干燥24 h。
（2）预聚反应：将10.5 g聚乙二醇（Mn=1000）、7 g聚醚二元醇N210和0.53 g蓖麻油加入反应器中，在90℃水浴、0.095Mpa真空度下恒温加热脱水1.5 h，测水分含量＜0.1%，降温加入6.67 g IPDI，在75℃下反应2.5 h。然后，降温至45℃加入步骤（1）得到的1.32 g端羟基季铵盐扩链剂，反应1.5 h后体系中的NCO值基本达到理论值时得到聚氨酯预聚物，理论R值为2.02。
（3）封端、乳化反应：将步骤（2）得到的聚氨酯预聚体加入0.75 g丁酮肟（用丙酮稀释到质量分数为30%），在冰水浴条件下反应1.5 h，封端反应完全，理论R值为1.20。升至室温，加入60.0 g去离子水，在2000 r/min高速搅拌下乳化0.5 h，得到固含量为33.46%、泛蓝光半透明乳液。
实施例3
（1）季胺化反应：将12.0 g氮甲基二乙醇胺（用异丙醇稀释到质量分数为30%）加入三口烧瓶中，混合搅拌，水浴升温至40℃时，缓慢滴加13.1 g环氧氯丙烷。然后升温至60℃，搅拌反应6 h，得到端羟基季铵盐扩链剂。所得产品用丙酮洗涤三次，减压蒸馏除去残留溶剂，在45℃、0.09 Mpa真空度下干燥24 h。
（2）预聚反应：将10.5 g聚乙二醇（Mn=1000）、10.5 g聚醚二元醇N210和0.84 g蓖麻油加入反应器中，在90℃水浴、0.095Mpa真空度下恒温加热脱水1.5 h，测水分含量＜0.1%，降温加入6.67 g IPDI，在75℃下反应2.5 h。然后，降温至45℃加入步骤（1）得到的1.46 g端羟基季铵盐扩链剂，反应1.5 h后体系中的NCO值基本达到理论值时得到聚氨酯预聚物，理论R值为1.78。
（3）封端、乳化反应：将步骤（2）得到的聚氨酯预聚体加入0.94 g苯酚（用丙酮稀释到质量分数为30%），在冰水浴条件下反应1.5 h，封端反应完全，理论R值为1.20。升至室温，加入63.0 g去离子水，在2000 r/min高速搅拌下乳化0.5 h，得到固含量为35.13%、泛蓝光半透明乳液。
实施例4
（1）季胺化反应：将12.0 g氮甲基二乙醇胺（用异丙醇稀释到质量分数为30%）加入三口烧瓶中，混合搅拌，水浴升温至40℃时，缓慢滴加12.2 g环氧氯丙烷。然后升温至60℃，搅拌反应6 h，得到端羟基季铵盐扩链剂。所得产品用丙酮洗涤三次，减压蒸馏除去残留溶剂，在45℃、0.09 Mpa真空度下干燥24 h。
（2）预聚反应：将6.0 g聚乙二醇（Mn=1000）、9.0 g聚醚二元醇N210和0.75 g蓖麻油加入反应器中，在90℃水浴、0.095Mpa真空度下恒温加热脱水1.5 h，测水分含量＜0.1%，降温加入6.67 g IPDI，在75℃下反应2.5 h。然后，降温至45℃加入步骤（1）得到的1.08 g端羟基季铵盐扩链剂，反应1.5 h后体系中的NCO值基本达到理论值时得到聚氨酯预聚物，理论R值为1.82。
（3）封端、乳化反应：将步骤（2）得到的聚氨酯预聚体加入0.95 g亚硫酸氢钠（用丙酮稀释到质量分数为30%），在冰水浴条件下反应1.5 h，封端反应完全，理论R值为1.20。升至室温，加入60.0 g去离子水，在2000 r/min高速搅拌下乳化0.5 h，得到固含量为32.40%、泛蓝光半透明乳液。
形貌测试
将上述实施例所得产品用透射电子显微镜进行微观形貌测定，结果如图1所示。本发明合成的阳离子水性聚氨酯固色剂呈规则球形，分散均匀，尺度分布在110~130 nm之间。
固色效果测试
将上述实施例所得产品和两种市售固色剂对纺织品进行固色处理，按照如下实验方法评价其应用效果：
固色工艺：染色-水洗-二浸二轧（固色剂，浴比1：10，轧余率75%）-预烘（80℃，4min）-焙烘（130℃，3min）-测试。摩擦牢度测试方法按GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》方法测定，皂洗牢度测试方法按GB/T3921-2008《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》方法测定。测试结果如表1所示：
由上表可以看出，本发明合成的改性阳离子型水性聚氨酯固色剂与两种市售固色剂相比，皂洗色牢度提高1~1.5级，干摩擦牢度提高0.5~1.5级，湿摩擦牢度提高0.5~1级，而且处理后的织物手感柔软，其综合效果明显优于后者。
以上所述，仅为本发明技术内容的较佳实施例，并非对本发明实施范围的限制。任何熟悉本领域的技术人员在未脱离本发明技术内容的基础上，对以上实施例所做的任何修饰、变化与改型，皆属于本发明涵盖的保护范围。

Claims (10)

1.一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
阳离子亲水单体与环氧氯丙烷反应得到端羟基季铵盐扩链剂；多元醇单体与过量的二异氰酸酯单体反应，控制R值为1.5 ~ 2.4，再加入多元醇和二异氰酸酯单体总质量的3%~8%的端羟基季铵盐扩链剂，得到聚氨酯预聚体；将前述聚氨酯预聚体在冰水浴条件下，加入封端剂，R 值=1.05 ~ 1.40 时结束，加水乳化，得到一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂；
所述的阳离子亲水单体是二乙醇胺、氮甲基二乙醇胺、氮乙基二乙醇胺、氮苯基二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、二异丙醇胺、N，N，N'，N' -四（2-羟乙基）乙二胺、N，N，N'，N' -四（2-羟乙基）己二酰胺中的一种或多种；
所述的封端剂是酚类、醇类、内酰胺、肟类、β-二羰基化合物、亚硫酸氢钠中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂的制备方法，其特征在于，阳离子亲水单体与环氧氯丙烷反应的摩尔比为1:（1~1.5）。
3.根据权利要求1所述的一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂的制备方法，其特征在于，所述的封端剂用量按剩余异氰酸酯基的100% ~ 110%的羟基的摩尔数计。
4.根据权利要求1所述的一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂的制备方法，其特征在于，所述的多元醇单体是聚醚多醇、聚酯多醇、聚酯聚醚混合多元醇、聚酯蓖麻油混合多元醇、聚醚蓖麻油混合多元醇的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂的制备方法，其特征在于，所述的多元醇单体是聚乙二醇、聚醚二元醇N-210、或者聚氧化丙烯二醇与蓖麻油的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂的制备方法，其特征在于，所述的二异氰酸酯单体是异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、甲苯二异氰酸酯TDI、4，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、甲基环己基二异氰酸酯HTDI、二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂的制备方法，其特征在于，所述的封端剂是丁酮肟、苯酚、亚硫酸氢钠的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂的制备方法，其特征在于，将阳离子亲水单体用溶剂稀释到质量分数30% ~ 35%使用；将固态的封端剂用溶剂稀释到质量分数25% ~ 30%使用。
9.根据权利要求1所述的一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：
1）季胺化反应：将阳离子亲水单体，置于40℃的反应体系中，然后滴加计量的环氧氯丙烷；将体系升温至60℃，搅拌反应6 ~ 8 h，得到端羟基季铵盐扩链剂；将所得产品用丙酮洗涤数次，减压蒸馏除去残留溶剂，在45℃、0.09 Mpa真空度下干燥24 ~ 48 h；
2）预聚反应：将多元醇单体在90 ~ 100℃、0.08 ~ 0.1Mpa真空度下脱水1 ~ 2 h，测水分含量＜0.1%，调节预聚温度至60 ~ 90℃，加入计量的二异氰酸酯单体反应2.5 ~ 4 h；预聚反应过程中控制R值为1.5 ~ 2.4；然后，降温至45℃加入步骤1）合成的端羟基季铵盐扩链剂反应1 ~ 2 h，得到聚氨酯预聚体；
3）封端、乳化反应：将步骤2）合成的聚氨酯预聚体在冰水浴条件下，加入一定量的封端剂，采用红外光谱法测定NCO含量，反应1-2 h后达到理论值R =1.05 ~ 1.40 时结束；然后升至室温，滴加去离子水50 ~ 65g，高速搅拌乳化，得到外观为半透明带淡蓝光，固含量为30% ~ 40%的阳离子水性聚氨酯固色剂。
10.权利要求1~9任一项所述方法制备的一种改性阳离子型水性聚氨酯固色剂。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110540629A (zh) * 2019-09-30 2019-12-06 陕西科技大学 一种有机硅改性阳离子水性聚氨酯防水剂的制备方法
CN111468033A (zh) * 2020-05-28 2020-07-31 陕西科技大学 一种含硅表面活性剂及其制备方法和应用
CN111945446A (zh) * 2020-08-27 2020-11-17 多恩生物科技有限公司 一种环保型棉用亲水性固色剂及其制备方法
CN112209855A (zh) * 2020-09-29 2021-01-12 杭州传化精细化工有限公司 具有反应活性基团的阳离子性亲水扩链剂及其制备方法
CN114108316A (zh) * 2021-12-13 2022-03-01 罗莱生活科技股份有限公司 一种抗菌纺织品的制备方法及抗菌纺织品
CN114106942A (zh) * 2020-08-31 2022-03-01 万华化学集团股份有限公司 一种含水性聚氨酯的皮革微乳液清洗剂组合物及其制备方法
CN114853970A (zh) * 2022-06-15 2022-08-05 佛山市精信汇明科技有限公司 一种封闭型阳离子水性聚氨酯固化剂及其制备方法和应用
CN115044011A (zh) * 2022-07-04 2022-09-13 清远市宏图助剂有限公司 一种符合蓝标生态纺织品认证的环保型水性聚氨酯及其制备方法
CN115538193A (zh) * 2022-11-12 2022-12-30 无锡夏利达漂染有限公司 一种采用天然染料染色的高色牢度棉纱的制备方法
CN115627647A (zh) * 2022-10-28 2023-01-20 江西德盛精细化学品有限公司 一种耐氯固色剂及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060258797A1 (en) * 2002-04-19 2006-11-16 Parrinello Luciano M Water resistant ink jet recordable substrate
CN101818458A (zh) * 2009-12-15 2010-09-01 深圳天鼎精细化工制造有限公司 一种有机硅改性聚氨酯增色提升剂及其制备方法
CN101824135A (zh) * 2010-04-13 2010-09-08 江苏工业学院 封端型阳离子水性聚氨酯固色剂的制备及应用
CN101914857A (zh) * 2010-08-04 2010-12-15 辽宁恒星精细化工有限公司 一种反应性聚氨酯成膜固色剂的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060258797A1 (en) * 2002-04-19 2006-11-16 Parrinello Luciano M Water resistant ink jet recordable substrate
CN101818458A (zh) * 2009-12-15 2010-09-01 深圳天鼎精细化工制造有限公司 一种有机硅改性聚氨酯增色提升剂及其制备方法
CN101824135A (zh) * 2010-04-13 2010-09-08 江苏工业学院 封端型阳离子水性聚氨酯固色剂的制备及应用
CN101914857A (zh) * 2010-08-04 2010-12-15 辽宁恒星精细化工有限公司 一种反应性聚氨酯成膜固色剂的制备方法

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘益军: "《聚氨酯原料及助剂手册》", 30 November 2012, 化学工业出版社 *
刘益军: "《聚氨酯树脂及其应用》", 30 November 2011, 化学工业出版社 *
李红强: "《胶粘原理、技术及应用》", 31 January 2014, 华南理工大学出版社 *
汪多仁: "《绿色轻工助剂》", 28 February 2006, 科学技术文献出版社 *
王静静: "反应型阳离子水性聚氨酯固色剂的合成与应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *
董永春: "《纺织助剂化学》", 31 December 2009, 东华大学出版社 *
邢凤兰: "《印染助剂》", 31 July 2002, 化学工业出版社 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110540629A (zh) * 2019-09-30 2019-12-06 陕西科技大学 一种有机硅改性阳离子水性聚氨酯防水剂的制备方法
CN111468033B (zh) * 2020-05-28 2021-08-24 陕西科技大学 一种含硅表面活性剂及其制备方法和应用
CN111468033A (zh) * 2020-05-28 2020-07-31 陕西科技大学 一种含硅表面活性剂及其制备方法和应用
CN111945446B (zh) * 2020-08-27 2022-09-09 多恩生物科技有限公司 一种环保型棉用亲水性固色剂及其制备方法
CN111945446A (zh) * 2020-08-27 2020-11-17 多恩生物科技有限公司 一种环保型棉用亲水性固色剂及其制备方法
CN114106942A (zh) * 2020-08-31 2022-03-01 万华化学集团股份有限公司 一种含水性聚氨酯的皮革微乳液清洗剂组合物及其制备方法
CN112209855A (zh) * 2020-09-29 2021-01-12 杭州传化精细化工有限公司 具有反应活性基团的阳离子性亲水扩链剂及其制备方法
CN114108316A (zh) * 2021-12-13 2022-03-01 罗莱生活科技股份有限公司 一种抗菌纺织品的制备方法及抗菌纺织品
CN114108316B (zh) * 2021-12-13 2023-09-15 罗莱生活科技股份有限公司 一种抗菌纺织品的制备方法及抗菌纺织品
CN114853970A (zh) * 2022-06-15 2022-08-05 佛山市精信汇明科技有限公司 一种封闭型阳离子水性聚氨酯固化剂及其制备方法和应用
CN114853970B (zh) * 2022-06-15 2023-07-21 佛山市精信汇明科技有限公司 一种封闭型阳离子水性聚氨酯固化剂及其制备方法和应用
CN115044011A (zh) * 2022-07-04 2022-09-13 清远市宏图助剂有限公司 一种符合蓝标生态纺织品认证的环保型水性聚氨酯及其制备方法
CN115044011B (zh) * 2022-07-04 2023-09-19 清远市宏图助剂有限公司 一种符合蓝标生态纺织品认证的环保型水性聚氨酯及其制备方法
CN115627647A (zh) * 2022-10-28 2023-01-20 江西德盛精细化学品有限公司 一种耐氯固色剂及其制备方法
CN115538193A (zh) * 2022-11-12 2022-12-30 无锡夏利达漂染有限公司 一种采用天然染料染色的高色牢度棉纱的制备方法
CN115538193B (zh) * 2022-11-12 2024-01-02 无锡夏利达漂染有限公司 一种采用天然染料染色的高色牢度棉纱的制备方法

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