预催化醚化2D树脂泛黄因素研究

论文摘要

二羟甲基二羟基乙撑脲树脂（即DMDHEU简称2D树脂）是目前应用最多的抗皱免烫整理剂。2D树脂有四个羟基可与纤维素纤维反应生成网状交联,故它对棉、粘胶及其混纺织物具有很好的耐久压烫整理效果。但2D树脂存在泛黄和甲醛释放量大的缺点。降低N一羟甲基酰胺类树脂甲醛释放的一条有效途径是对树脂分子中的羟基进行醚化,常见的有甲醚化、乙醚化、乙二醇和聚乙二醇醚化等。经改性后的树脂在一般用量,一般整理工艺条件下,白度、甲醛含量也能降低到一个较为满意的水平。本文从2D树脂两步法合成工艺条件和后整理工艺条件探寻了影响2D树脂黄变的各种因素。在合成阶段:发现树脂里面残留的乙二醛及其衍生物能引起黄变,这个问题已经通过实验得到了证实;不同厂家生产的乙二醛,乙二醛及其衍生物含量都不相同,合成树脂的黄变程度也不同,实验发现,BASF出产的乙二醛黄变最小;2D树脂的不同合成工艺条件,乙二醛的转化率和反应中副产物的生成率也是不相同的,乙二醛的转化率和反应中副产物的生成率也是造成树脂黄变的主要因素之一。当合成工艺条件为:反应pH= 4,反应时间为2h,反应温度为50～55℃时,反应中副产物的生成率最低,此时所得树脂黄变最小。在原料配比方面,乙二醛、尿素、甲醛摩尔比为0.99︰1︰1.8时,所得树脂白度最好;在醚化阶段,2D树脂4,5位羟基醚化能导致树脂黄变,最佳醚化条件为:反应温度为50～55℃,反应时间为30min,反应pH值为3～4。后整理工艺条件:用六水氯化镁做催化剂时白度最好,且用量为5%～6%;整理工作液pH不能低于5;少量Ca2+、Fe2+、Cu2+、Al3+金属离子,不会影响整理织物白度;在整理工作液中添加尿素、二甘醇等甲醛捕捉剂会降低整理织物白度;随着树脂用量的增加、焙烘时间的延长,整理织物白度逐渐下降。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 抗皱免烫树脂简介
• 1.2.1 酰胺—甲醛类整理剂
• 1.2.1.1 N-羟甲基酰胺类整理剂的分类
• 1.2.1.2 N 一羟甲基酰胺类化合物的性质
• 1.2.1.3 常用N-羟甲基酰胺类整理剂
• 1.2.2 无甲醛类抗皱整理剂
• 1.2.2.1 乙二醛一酰胺类整理剂
• 1.2.2.2 水溶性热反应性聚氨酯
• 1.2.2.3 双羟乙基砜
• 1.2.2.4 天然高聚物壳聚糖
• 1.2.2.5 反应性有机硅
• 1.2.2.6 淀粉改性物
• 1.2.2.7 环氧类整理剂
• 1.2.2.8 多元羧酸类化台物
• 1.3 2D 树脂研究现状
• 1.4 选题意义
• 第二章 理论部分
• 2.1 羟甲基化反应机理
• 2.1.1 酸催化反应机理
• 2.1.2 碱催化反应机理
• 2.2 2D 树脂的合成机理
• 2.3 2D 树脂的醚化机理
• 2.3.1 1,3 位羟基优先醚化机理
• 2.3.2 4,5 位羟基优先醚化机理
• 2.4 环构化阶段的副反应
• 2.5 乙二醛的性质
• 第三章 实验部分
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验药品
• 3.3 实验器材
• 3.4 醚化2D 树脂的合成过程
• 3.5 实验工艺条件
• 3.6 测试方法
• 3.6.1 乙二醛转化率的测定方法
• 3.6.2 织物布面游离甲醛的含量的测定
• 3.6.3 样品中游离甲醛的测定
• 3.6.4 白度的测定
• 3.6.5 织物撕破强力的测定
• 3.6.6 织物折皱回复角的测定
• 3.6.7 织物氯损的测定
• 第四章 2D 树脂合成阶段
• 4.1 乙二醛与尿素摩尔比对白度的影响
• 4.2 乙二醛转化率与白度的关系
• 4.2.1 乙二醛转化率的影响因素
• 4.2.1.1 乙二醛转化率与反应pH 值的关系
• 4.2.1.2 乙二醛转化率与反应温度的关系
• 4.2.1.3 乙二醛转化率与反应时间的关系
• 4.2.2 不同反应条件与副产物生成量之间的关系
• 4.2.2.1 反应pH 与副产物之间的关系
• 4.2.2.2 反应时间与副产物之间的关系
• 4.2.2.3 反应温度与副产物之间的关系
• 4.2.3 织物白度的影响因素
• 4.2.3.1 白度与反应pH 的关系
• 4.2.3.2 白度与反应温度的关系
• 4.2.3.3 白度与反应时间的关系
• 4.2.4 正交实验
• 4.3 甲醛与尿素摩尔比对白度的影响
• 4.4 羟甲基化条件对织物白度的影响
• 4.4.1 反应pH 值的影响
• 4.4.2 反应温度的影响
• 4.4.3 反应时间的影响
• 4.5 乙二醛的来源对白度的影响
• 4.6 本章小结
• 第五章 2D 树脂的醚化阶段
• 5.1 最佳醚化条件的确定
• 5.1.1 反应温度的影响
• 5.1.2 反应时间的影响
• 5.1.3 反应pH 值的影响
• 5.2 2D 树脂4,5 位羟基醚化对白度的影响
• 5.3 不同醚化试剂对白度的影响
• 5.3.1 甲醇醚化对白度的影响
• 5.3.2 乙醇醚化对白度的影响
• 5.3.3 乙二醇醚化对白度的影响
• 5.3.4 二甘醇醚化对白度的影响
• 5.3.5 混醇醚化对白度的影响
• 5.3.6 对比几种醇醚化效果
• 5.4 本章小结
• 第六章 后整理工艺
• 6.1 催化剂对织物白度的影响
• 6.1.1 催化剂的种类对织物白度的影响
• 6.1.2 催化剂的用量对整理织物白度的影响
• 6.2 工作液pH与白度的关系
• 6.3 金属离子对白度的影响
• 6.4 整理液中添加甲醛捕捉剂对白度的影响
• 6.4.1 尿素对白度的影响
• 6.4.2 二甘醇对白度的影响
• 6.4.3 环亚乙基脲对白度的影响
• 2O₂ 对白度的影响'>6.4.4 H₂O₂对白度的影响
• 6.5 树脂用量对白度的影响
• 6.6 焙烘时间与白度的关系
• 6.7 本章小结
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文