CN116180452B - 一种多功能整理剂及其制备方法和在涤棉工装面料中的应用 - Google Patents

一种多功能整理剂及其制备方法和在涤棉工装面料中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于化工技术领域,涉及一种多功能整理剂及其制备方法和在涤棉工装面料中的应用,所述多功能整理剂是由生物基二元酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇和二异氰酸酯经过聚合反应得到,其中,所述生物基二元酯为生物基含呋喃二元酯和/或生物基含萘二元酯;所述生物基二元酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇和二异氰酸酯的投料摩尔比为1:(2.4~3.5):(0.35~0.55):(0.05~0.2)。本发明的多功能整理剂,主要以可再生的生物基原料为主,将其用于涤棉工装面料的处理,面料具有优良耐久抗静电性、吸湿排汗亲水性、易去污性以及柔软蓬松的手感,赋予工装面料良好的穿着舒适性和易护理性。

Description

一种多功能整理剂及其制备方法和在涤棉工装面料中的应用
技术领域
本发明属于化工技术领域,具体涉及一种多功能整理剂及制备方法和在涤棉工装面料中的应用。
背景技术
涤棉面料因具有棉的舒适性以及涤纶的强力而作为工装面料的首选,占到工装面料用量总量的60%以上,主要用于部队服装、地质考古系统、电力电子行业、机械制造业等多种职业场合。但是涤棉面料有很多缺点,如:对油污的亲和力很强,容易吸附油污且不易洗涤去除;在穿着过程中易产生静电而吸附灰尘,尤其是在冬天的季节,摩擦后手触摸会有“啪啪”的触电感,洗后的衣服需用去球器把衣物处理一遍;再有吸湿性很差,穿着时会有闷热感。
因此,减弱甚至消除涤棉织物所带的静电以及赋予其耐久的抗静电性、良好的吸湿排汗亲水性、易去污性以及柔软蓬松的手感,进而提高其穿着舒适性早已成为一项重要课题。现有技术中,通常在纤维织物整理剂中加入异氰酸酯,与醇类物质反应可以生成与尼龙纤维类似的片段,进而有利于改善尼龙纤维材料的耐洗性和弹性等。但涤棉纤维与尼龙纤维的结构不同,涤棉纤维中含有芳环结构,因此,采用异氰酸酯与醇类物质制备得到的整理剂用于改善涤棉纤维的手感、抗静电等性能效果不佳。
此外,随着全球经济的发展,石油储备资源正在不断减少,利用可再生的生物质资源替代石油基化工产品,发展生物基化工产业,可减少石油化工产品冶炼过程中的碳排放和改善碳足迹,是解决资源和能源危机的重要途径。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种多功能整理剂及其制备方法和在涤棉工装面料中的应用,经该整理剂处理后的涤棉纤维材料具备优良的亲水性、耐久的抗静电性、柔软蓬松的手感以及良好的易去污能力,使其一次整理获得多种功能。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
本发明第一方面提供了一种多功能整理剂,所述多功能整理剂是由生物基二元酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇和二异氰酸酯经过聚合反应得到,其中,所述生物基二元酯为生物基含呋喃二元酯和/或生物基含萘二元酯;所述生物基二元酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇和二异氰酸酯的投料摩尔比为1:(2.4~3.5):(0.35~0.55):(0.05~0.2)。
优选地,所述生物基二元酯为生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯和生物基2,6-萘二甲酸二甲酯。
进一步地,所述生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯和生物基2,6-萘二甲酸二甲酯的投料摩尔比1:(0.03~0.3)。
进一步地,所述生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯和生物基2,6-萘二甲酸二甲酯的投料摩尔比1:(0.05~0.23)。
更进一步地,所述生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯和生物基2,6-萘二甲酸二甲酯的投料摩尔比1:(0.1~0.15)。
进一步地,所述生物基二元酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇和二异氰酸酯的投料摩尔比为1:(2.6~3.0):(0.41~0.5):(0.06~0.18)。
更进一步地,所述生物基二元酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇和二异氰酸酯的投料摩尔比为1:(2.6~2.8):(0.41~0.45):(0.06~0.14)。
根据一些优选的实施例,所述生物基2,6-萘二甲酸二甲酯和二异氰酸酯的投料摩尔比为1:(0.9~1.2)。
进一步地,所述生物基2,6-萘二甲酸二甲酯和二异氰酸酯的投料摩尔比为1:(1~1.15)。
本申请中,所述生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯、生物基2,6-萘二甲酸二甲酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇均由生物基材料经发酵、提纯并通过一定的化学转化所得到,制备方法均为成熟的现有技术,故在此不进行赘述。
优选地,所述二异氰酸酯为非生物基原料。
进一步地,所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的任意一种或多种。
更进一步地,所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。
优选地,所述生物基聚乙二醇的重均分子量为500~5000g/mol;优选为2000~4000g/mol。
根据一些具体且优选的实施方式,所述的生物基聚乙二醇可选择的有PEG1000、PEG1500、PEG2000、PEG3000、PEG4000等;进一步优选为PEG2000或PEG4000。
本发明第二方面提供一种多功能整理剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)使生物基二元酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇和二异氰酸酯混合,在第一催化剂的作用下进行第一步反应,得到酯交换预聚产物;
(2)使(1)得到的酯交换预聚产物在第二催化剂的作用下进行第二步反应,随后抽真空进行第三步反应,得到所述多功能整理剂。
优选地,控制所述第一步反应的反应温度为160~230℃,反应时间为1~7小时。
进一步地,控制所述第一步反应的反应温度为160~190℃,反应时间为1~2小时,之后调节反应温度至200~230℃继续反应3~6小时。
更进一步地,控制所述第一步反应的反应温度为170~180℃,反应时间为1~1.5小时,之后调节反应温度至215~225℃继续反应4~5小时。
优选地,控制所述第二步反应的反应温度为230~260℃,反应时间为1~4小时。
进一步地,控制所述第二步反应的反应温度为230~250℃,反应时间为1~2小时,之后调节反应温度至240~260℃继续反应1~3小时。
更进一步地,控制所述第二步反应的反应温度为235~245℃,反应时间为1~1.5小时,之后调节反应温度至250~255℃继续反应1.5~2小时。
优选地,控制所述第三步反应的真空度为0.07~0.1MPa,反应温度为260~275℃,反应时间为2~4小时。
进一步地,控制所述第三步反应的真空度为0.095~0.1MPa,反应温度为260~270℃,反应时间为2.5~3.5小时。
本申请中的真空度是指从真空表所得的数值。
优选地,所述第一催化剂为醋酸盐类催化剂,所述第二催化剂为钛酸类催化剂。
进一步地,所述醋酸盐类催化剂为醋酸锌和/或醋酸钠。
进一步地,所述钛酸类催化剂为钛酸四异丙酯和/或钛酸四正丁酯。
更进一步地,所述第一催化剂和第二催化剂的用量分别占生物基二元酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇和二异氰酸酯的总质量的0.05~0.5%;优选为0.08~0.16%;进一步优选为0.1~0.15%。
本发明中所得多功能整理剂为固体。
本发明第三方面提供了一种多功能整理剂在涤棉工装面料中的应用。
优选地,在涤棉工装面料整理中,将所述多功能整理剂用去离子水配制成含固量为8~15wt%的分散液,并控制所述多功能整理剂的用量为15~25g/L。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
本发明的多功能整理剂,将其用于涤棉纤维面料的处理,使涤棉纤维面料具有优良的吸湿排汗亲水性、耐久的抗静电性、易去污性以及柔软蓬松的手感,赋予涤棉工装面料良好的穿着舒适性和易护理性,填补了市场上用于涤棉纤维材料的耐久、亲水、抗静电、耐洗涤的多功能整理剂的空白;而且其原料主要以可再生的生物基原料为主,替代了传统的石油基化工原料,减少了对石油资源的依赖,为纺织染整助剂领域提供了减少碳足迹的有效方法。
具体实施方式
本发明书公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了相互排斥的特征或步骤以外,均可以以任何方式组合。
鉴于现有技术中的不足,本案发明人经长期研究和大量实践,得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是对苯二甲酸的可再生、绿色替代品,其生物基聚酯生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)也不依赖于石化原料产生的碳,而是由植物利用太阳能通过光合作用将空气中的CO2
转化为碳水化合物制备而得。与石油基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)相比,PEF的环上还含有杂原子氧原子,分子间作用力大,具有更优异的物理-力学性能、更高的热稳定性和更好的分子柔韧性。荷兰埃万提姆(Avantium)公司已证实PEF(聚呋喃二甲酸乙二醇酯)可以用来制成纤维,甚至可以将PEF瓶回收制成PEF纤维,这些纤维可以加工成100%生物基T恤,而生物基PEF则更多被用于制备饮料瓶,其表现出优异的疏水性。
目前,采用生物基材料制备用于涤棉纤维材料的耐久、亲水等多功能整理剂在国内外还处于空白阶段。因此,在多功能整理剂的制备过程中,控制主要合成单体来源于生物质资源,具体采用生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯替代常规的聚酯(聚对苯二甲酸二甲酯),之后与生物基乙二醇、生物基聚乙二醇、生物基2,6-萘二甲酸二甲酯和二异氰酸酯进行聚合反应,合成聚酯聚醚共聚物,可增加其共聚物生物基含量。
本发明在制备过程中采用分段聚合的方式,先将生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯、生物基乙二醇、生物基2,6-萘二甲酸二甲酯、二异氰酸酯、生物基聚乙二醇在催化剂的作用下反应得到酯交换预聚产物,随后调整反应温度和时间继续反应,最后进行缩聚反应,利于维持聚合原料组分的稳定,反应过程易控制,副产物少,分子结构规整性好,从而保证了产品性能的稳定性。得到的多功能整理剂具有与生物基涤棉纤维材料结构相似的主干组分,使得整理剂在高温处理过程中,易与涤棉纤维大分子产生共熔共晶作用,从而固定在涤棉纤维上,获得耐久洗涤效果。经该整理剂处理后的涤棉纤维材料具备优良的亲水性、抗静电性、易去污性、耐久洗涤性以及柔软蓬松的手感等特性,而且多数材料来自于生物基,可再生且能够改善生态环境,实现低碳经济。
进一步地,本发明中的多功能整理剂中以具有杂环结构的生物基2,5-呋喃二甲酸二元醇酯链段为主链核心,而且通过酯交换反应引入了具有高度不饱和结构和较高反应活性的二异氰酸酯链段以及不规整的生物基2,6-萘二甲酸二甲酯链段,再相间嵌入生物基聚乙二醇等亲水链段,利用各嵌段单元的分子活性、分子间的作用力、分子链的柔顺性、基团的性质等使其相互产生协同效应,赋予整理剂良好的亲水性、耐久抗静电性,柔软蓬松性、易去污性和紫外光吸收能力。
更进一步地,本发明中选择含有脂环或苯环结构的二异氰酸酯并严格控制生物基二元酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇和二异氰酸酯的投料摩尔比为1:(2.4~3.5):(0.35~0.55):(0.05~0.2),在结构中引入了具有高度不饱和结构和较高反应活性的二异氰酸酯链段,同时引入了少量的聚氨酯结构,促进了聚酯链段与纤维材料中聚酯基的相容性,有效解决了涤棉纤维整理剂耐久亲水性问题,赋予涤棉纤维织物蓬松柔软的手感和抗静电特性,若聚氨酯链段含量过高,会导致面料过硬。
更进一步地,生物基二元酯选用生物基含呋喃二元酯和生物基含萘二元酯,具体为生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯和生物基2,6-萘二甲酸二甲酯,并严格控制二者的投料摩尔比为1:(0.03~0.3),引入的2,6-萘二甲酸二甲酯链段能够一定程度破坏链的规整性,进而提高纤维的回弹性和抗污性能,而且萘的双环结构还具有很强的紫外光吸收能力。
下面结合实施例对本发明作进一步描述。但本发明并不限于以下实施例。实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整,未注明的实施条件为本行业中的常规条件。本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所用的实验材料,如无特殊说明,均为常规生化试剂厂商购买得到,均满足标准化工产品要求。
实施例1
本实施例提供一种多功能整理剂,该整理剂采用如下方法制备:按质量份计,
(1)在反应器中依次加入生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯29.5份、生物基乙二醇31份、生物基2,6-萘二甲酸二甲酯4.9份、甲苯二异氰酸酯(TDI)3.5份、生物基聚乙二醇(PEG2000)160份、醋酸钠0.3份,在氮气保护下,逐渐升温至180℃反应1小时后,再逐渐升温至220℃,反应时间为4~5小时,当甲醇量达到理论出甲醇量的90%时,得到酯交换预聚产物;
(2)在(1)得到的酯交换预聚产物中加入0.3份钛酸四丁酯催化剂,逐渐升温至240℃反应1小时,再升温至250℃下反应1.5小时后,在真空度为0.095~0.1MPa,温度为260℃的条件下,反应3小时,即得固体多功能整理剂。
实施例2
本实施例提供一种多功能整理剂,该整理剂采用如下方法制备:按质量份计,
(1)在反应器中依次加入生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯33.2份、生物基乙二醇31份、生物基2,6-萘二甲酸二甲酯2.5份、甲苯二异氰酸酯(TDI)2.0份、生物基聚乙二醇(PEG2000)160份、醋酸钠0.3份,在氮气保护下,逐渐升温至180℃反应1小时后,再逐渐升温至220℃,反应时间为4~5小时,当甲醇量达到理论出甲醇量的90%时,得到酯交换预聚产物;
(2)在(1)得到的酯交换预聚产物中加入0.3份钛酸四异丙酯催化剂,逐渐升温至240℃反应1小时,再升温至250℃下反应1.5小时后,在真空度为0.095~0.1MPa,温度为260℃的条件下,反应3小时,即得固体多功能整理剂。
实施例3
本实施例提供一种多功能整理剂,该整理剂采用如下方法制备:按质量份计,
(1)在反应器中依次加入生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯29.5份、生物基乙二醇31份、生物基2,6-萘二甲酸二甲酯4.9份、甲苯二异氰酸酯(TDI)3.5份、生物基聚乙二醇(PEG4000)320份、醋酸钠0.3份,在氮气保护下,逐渐升温至180℃反应1小时后,再逐渐升温至220℃,反应时间为4~5小时,当甲醇量达到理论出甲醇量的90%时,得到酯交换预聚产物;
(2)在(1)得到的酯交换预聚产物中加入0.3份钛酸四异丙酯催化剂,逐渐升温至240℃反应1小时,再升温至250℃下反应1.5小时后,在真空度为0.095~0.1MPa,温度为260℃的条件下,反应3小时,即得固体多功能整理剂。
实施例4
本实施例提供一种多功能整理剂,该整理剂采用如下方法制备:按质量份计,
(1)在反应器中依次加入生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯29.5份、生物基乙二醇31份、生物基2,6-萘二甲酸二甲酯4.9份、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)4.5份、生物基聚乙二醇(PEG2000)160份、醋酸钠0.3份,在氮气保护下,逐渐升温至180℃反应1小时后,再逐渐升温至220℃,反应时间为4~5小时,当甲醇量达到理论出甲醇量的90%时,得到酯交换预聚产物;
(2)在(1)得到的酯交换预聚产物中加入0.3份钛酸四丁酯催化剂,逐渐升温至240℃反应1小时,再升温至250℃下反应1.5小时后,在真空度为0.095~0.1MPa,温度为260℃的条件下,反应3小时,即得固体多功能整理剂。
实施例5
本实施例提供一种多功能整理剂,该整理剂采用如下方法制备:按质量份计,
(1)在反应器中依次加入生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯25.8份、生物基乙二醇31份、生物基2,6-萘二甲酸二甲酯7.3份、甲苯二异氰酸酯(TDI)5.2份、生物基聚乙二醇(PEG2000)160份、醋酸钠0.3份,在氮气保护下,逐渐升温至180℃反应1小时后,再逐渐升温至220℃,反应时间为4~5小时,当甲醇量达到理论出甲醇量的90%时,得到酯交换预聚产物;
(2)在(1)得到的酯交换预聚产物中加入0.3份钛酸四异丙酯催化剂,逐渐升温至240℃反应1小时,再升温至250℃下反应1.5小时后,在真空度为0.095~0.1MPa,温度为260℃的条件下,反应3小时,即得固体多功能整理剂。
对比例1
本对比例提供一种整理剂,该整理剂采用如下方法制备:按质量份计,
(1)在反应器中依次加入生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯36.8份、生物基乙二醇31份、生物基聚乙二醇(PEG2000)160份、醋酸钠0.3份,在氮气保护下,逐渐升温至180℃反应1小时后,再逐渐升温至220℃,反应时间为4~5小时,当甲醇量达到理论出甲醇量的90%时,得到酯交换预聚产物;
(2)在(1)得到的酯交换预聚产物中加入0.3份钛酸四丁酯催化剂,逐渐升温至240℃反应1小时,再升温至250℃下反应1.5小时后,在真空度为0.095~0.1MPa,温度为260℃的条件下,反应3小时,即得固体整理剂。
对比例2
本对比例提供一种整理剂,该整理剂采用如下方法制备:按质量份计,
(1)将对苯二甲酸二甲酯38.8份、生物基乙二醇31份、生物基聚乙二醇(PEG2000)160份、醋酸钠0.3份,依次加入反应釜中,在氮气保护下,逐渐升温至180℃反应1小时后,再逐渐升温至220℃,反应时间为4~5小时,当甲醇量达到理论出甲醇量的90%时,得到酯交换预聚产物;
(2)在(1)得到的酯交换预聚产物中加入0.3份钛酸四丁酯催化剂,逐渐升温至240℃反应1小时,再升温至250℃下反应1.5小时后,在真空度为0.095~0.1MPa,温度为260℃的条件下,反应3小时,即得固体整理剂。
性能测试
将实施例1~5的整理剂、对比例1~2的整理剂、市售非生物基多功能整理剂竞品(购自无锡海云花化工有限公司,牌号为SSB)分别用水分散为10wt%含固量的整理剂,随后以20g/L的用量对纤维织物分别进行处理,处理的实验工艺为:二浸二轧(带液率70%)—烘干(105℃)—热定形(180℃,60s),空白织物为未经过任何处理的涤棉混纺纤维织物。
经处理后的涤棉纤维织物分别进行亲水性能、耐久洗涤性、抗静电性能以及柔软蓬松手感性能测试。
(1)亲水性能测试:参照国标GB/T 21655.1-2008《纺织品 吸湿速干性的评定》方法。
原理:以织物芯吸高度和滴水扩散时间表征织物的亲水性。具体地,以经过整理剂整理的涤棉混纺织物30min时的芯吸高度来评定亲水性,芯吸高度数值越大,表示亲水性越好,同时以未经整理剂整理的涤棉织物(空白织物)做空白对比试验。
空白织物(标准布):45TC×45TC涤棉混纺-梭织-100g/m2
耐水洗测试执行AATCC135美标洗涤程序。此程序每次洗涤时间为25min(包括洗涤15min+漂洗4min+脱水6min)。
具体测试结果见表1和表2。
注:芯吸高度数值越大,表示亲水性越好。
注:滴水扩散时间以秒(s)计时,滴水扩散时间越短,表明吸湿性越好,数据<1s为瞬吸。
(2)抗静电性能测试:参照国标FZ/T01042-1996,半衰期越小,抗静电性能越佳。
(3)柔软蓬松性测试:
手感采用有经验的5人进行触摸评级方法,1~5记分表示手感对比结果,5分表示最优,1分表示最差。
测试结果见表4。
(4)易去污性能测试:参照标准FZ/T 14021-2011
结果评定:优等品:原样评级为4~5级、水洗10次后评级为3~4级;一等品:原样评级为4级、水洗10次后评级为3级;二等品:原样评级为3~4级、水洗10次后评级为2级。
织物:涤棉20TC×16TC 80/20 128×60 200g/m2
多功能整理剂处理织物的具体的实验工艺为:二浸二轧(带液率70%)→烘干(105℃)→热定型(170℃×60s)→待测。
将实施例1~5的整理剂、对比例1~2的整理剂、市售非生物基多功能整理剂竞品(购自无锡海云花化工有限公司,牌号为SSB)分别用水分散为10wt%含固量的整理剂,随后在50g/L的用量条件下,比较易去污效果,结果如表5所示。
经本发明的多功能整理剂处理后的涤棉纤维织物具有非常良好的亲水性能、抗静电性能、耐久的水洗性、柔软蓬松的手感以及易去污性等,克服了市面上的非生物基整理剂不能兼顾亲水与手感、耐久洗涤性差等问题。实验数据表明,本发明的多功能整理剂优于石油基材料亲水整理剂产品,市场前景广阔。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化,都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种多功能整理剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)使生物基二元酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇和二异氰酸酯混合,在第一催化剂的作用下进行第一步反应,得到酯交换预聚产物;
(2)使(1)得到的酯交换预聚产物在第二催化剂的作用下进行第二步反应,随后抽真空进行第三步反应,得到所述多功能整理剂;
所述第一催化剂为醋酸盐类催化剂,所述第二催化剂为钛酸类催化剂;
所述生物基二元酯为生物基含呋喃二元酯和/或生物基含萘二元酯;所述生物基二元酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇和二异氰酸酯的投料摩尔比为1:(2.4~3.5):(0.35~0.55):(0.05~0.2)。
2.根据权利要求1所述的多功能整理剂的制备方法,其特征在于:所述生物基二元酯为生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯和生物基2,6-萘二甲酸二甲酯。
3.根据权利要求2所述的多功能整理剂的制备方法,其特征在于:所述生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯和生物基2,6-萘二甲酸二甲酯的投料摩尔比1:(0.03~0.3)。
4.根据权利要求1所述的多功能整理剂的制备方法,其特征在于:所述生物基二元酯、生物基乙二醇、生物基聚乙二醇和二异氰酸酯的投料摩尔比为1:(2.6~3.0):(0.41~0.5):(0.06~0.18)。
5.根据权利要求1所述的多功能整理剂的制备方法,其特征在于:所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或多种。
6.根据权利要求2所述的多功能整理剂的制备方法,其特征在于:所述生物基2,6-萘二甲酸二甲酯和二异氰酸酯的投料摩尔比为1:(0.9~1.2)。
7.根据权利要求1所述的多功能整理剂的制备方法,其特征在于:所述生物基聚乙二醇的重均分子量为500~5000g/mol。
8.根据权利要求1所述的多功能整理剂的制备方法,其特征在于:控制所述第一步反应的反应温度为160~230℃,反应时间为1~7小时。
9.根据权利要求1所述的多功能整理剂的制备方法,其特征在于:控制所述第二步反应的反应温度为230~260℃,反应时间为1~4小时。
10.根据权利要求1所述的多功能整理剂的制备方法,其特征在于:控制所述第三步反应的真空度为0.07~0.1MPa,反应温度为260~275℃,反应时间为2~4小时。
11.一种多功能整理剂,其特征在于:根据权利要求1至10任一项所述的多功能整理剂的制备方法制备得到。
12.一种由权利要求1至10任一项所述的多功能整理剂的制备方法制备得到的多功能整理剂在涤棉工装面料中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100473674C (zh) * 2005-08-08 2009-04-01 香港理工大学 具有形状记忆功能的织物整理剂及其制备方法
FR2927087B1 (fr) * 2008-02-01 2011-02-11 Roquette Freres Compositions thermoplastiques a base d'amidon soluble et procede de preparation de telles compositions.
DE102009014699A1 (de) * 2009-03-27 2010-10-07 Carl Freudenberg Kg Verfahren zur Herstellung einer reaktiven Polyurethan-Emulsion
CN103739820B (zh) * 2013-12-16 2016-01-20 北京服装学院 一种聚氨酯防水透湿整理剂及其制备方法
CN103709361B (zh) * 2013-12-19 2015-08-26 孙启龙 一种水性聚氨酯及其制备方法和用途
CN106243309A (zh) * 2016-07-28 2016-12-21 东莞市雄林新材料科技股份有限公司 一种生物基tpu薄膜及其制备方法
DE102018114549A1 (de) * 2018-06-18 2019-12-19 CHT Germany GmbH Polyurethan-Organopolysiloxane mit Carbodiimid-Gruppen
CN112142947A (zh) * 2020-09-29 2020-12-29 广州恩沣新材料科技有限公司 多功能吸湿速干型水性抗菌聚氨酯整理剂制备方法及应用
CN115612059B (zh) * 2022-11-02 2023-06-20 东莞市腾崴塑胶制品有限公司 一种生物基海绵

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