水性聚氨酯(PU)是一种水溶性的聚氨酯高分子材料，溶于水复合溶剂后形成水溶体系，具有无毒，无环境污染，节能，安全，易操作等优点；同时还有溶剂型聚氨酯的一些重要的性能，在印刷油墨、装饰涂料、印染涂料及粘合剂等许多领域得到了广泛的应用．近年来，环境友好型织物印染涂料已引起国内外印染界的高度重视，用干性植物油与二乙醇胺的发生胺解反应生成植物油酰二乙醇胺，用它和功能单体二羟甲基丙酸(DMPA)组成复合二元醇组分，与TDI／HDI二异氰酸酯复合组分逐步加成聚合，得到常温交联水性聚氨酯树脂；并制得适合织物丝网印染的单组分聚氨酯水性涂料．研究表明，用胺解方法合成的常温交联水性聚氨酯树脂能满足水性丝网印染涂料的制造工艺要求，适合织物丝网印染作业，固化所形成的印膜高光耐水、附着强、色彩鲜艳、手感好、无毒、粘稠易调，是一种优良的环境友好型丝网印染涂料．1  实验1．1  原料     植物油、二乙醇胺、甲苯二异氰酸酯(TDl)、甲醇钠、二羟甲基丙酸(DMPA)、环己酮、乙胺、催干剂、催化剂，均为工业品，六亚甲基二异氰酸酯(HDl)(进口)，复合低碳醇醚溶剂(自制)，蒸馏水等．1．2  制备1．2．1  植物油酰-E醇胺在装有搅拌、回流冷凝器的反应容器中加入二乙醇胺和甲醇钠．混合物加热到90-100℃直到所有的甲醇钠溶解．然后将植物油在搅拌下加入混合物中，加热至105-110、保持4．5h，测甲醇溶解度(25℃，1：3甲醇完全溶解)合格，胺解达到终点，出料备用．1．2．2  水性聚氨酯连结料    按要求组装反应装置，检查加热、搅拌、冷凝、温控及密封系统无误后，将1．2．1合成的植物油酰二乙醇     胺、DMPA、环己酮依次加入三口烧瓶，开动搅拌，同时升温，待体系完全呈均相后降温至20-30吧；将TDI／HDI混合物分3批加入，每隔15min加入1次，并加入催化剂，控制反应温度在70N80cC，保温4h；加入复合低碳醇醚溶剂，搅拌均匀，分批加入乙胺使其中和成盐，控制温度70℃以下，待体系pH为8．5N9．5稳定后加入催干剂搅匀；加入蒸馏水，调节体系粘度稳定并合格后过滤出料，得到常温交联水性聚氨酯树脂液即水性聚氨酯连结料．1．2．3  水性聚氨酯丝网印染涂料    按配方量分别称取水溶性聚氨酯树脂连结料、颜料、填料、低级醇复合溶剂、蒸馏水和消泡剂一起加入预分散容器中搅拌，使颜料、填料等固体粉料润湿和预分散，直至体系无固体粉团，然后送人砂磨机研磨分散，研磨料温不得高于35吧，当细度为151xm以下、粘度6．5-7．5Pa·s(25℃)时，进行色样比较，合格 后得水性聚氨酯树脂丝网印染涂料．结果与讨论    常温交联水性聚氨酯合成及涂膜固化机理      常温交联水性聚氨酯合成是植物油与二乙醇胺在CH30Na的作用下首先生成植物油酰二乙醇胺，然后与二羟甲基丙酸(DMPA)共同作为二官能度的羟基组分，另以TDI／HDI为二官能度的异氰酸酯基组分，此双组分在一定的条件下，过逐步加成共聚生成聚氨酯树阻由于聚氨酯高分子侧链上引入了双键和羧基，前者使树脂在催干剂作用下于常温产生后交联成膜，后者赋予了树脂的水溶性．为增大树脂的水溶性，提高树B自液以及水墨的稳定性，采用中和剂使羧酸成盐．印：染涂膜的固化干燥方式包括聚氨酯侧基双键在催干剂作用下的常温氧化交联、聚氨酯侧基羧酸铵盐的分解以及体系中溶剂水及助溶剂低碳醇醚的挥发与渗透，其中双键的氧化交联对印膜固化干燥速度及干燥印膜的物理力学性能起主要的作用．水性聚氨酯合成的影响因素     树脂的水溶性主要依靠树脂分子中存留的羧基官能团，树脂酸值反映树脂分子结构中所含羧酸基团的量，亦反映水性聚氨酯树脂合成设计中官能性单体(DMPA)含量的高低，酸值的大小直接影响树脂的水溶性和体系的稳定性．酸值高，树脂的水溶性好，体系粘度低，印膜耐水性差．在聚氨酯树脂的合成中，合成体系中二异氰酸酯组分与羟基组分的配比设计是一个重要的参数，不同OH／NCO值将影响树脂的性能，如粘度、分子质量等，并影响到树脂成膜后印膜的性能．当羟基组分用量确定后，胺解物与DMPA的组合比例直接影响树脂的水溶性和体系稳定性和水墨的干性，胺解物用量大，树脂水溶性差，涂料的稳定性差，印膜干性好，光泽度高，耐水性好；反之，则干性差，光泽度低，水溶性好，稳定性好，印膜耐水性差．     为调整印膜的柔韧性和手感，配方设计中采用TDI和HDI单体进行复合，用TDI制备的树脂硬度高，印膜脆，柔韧性差，其原因是高分子链结构中引入了的刚性苯环，降低了聚氨酯高分子链的柔性；用HDI制备的树脂柔韧性较好，硬度低，印膜发软，其原因是脂肪链节旋转自由能低，致使聚氨酯高分子链的刚性降低；采用TDI和HDI单体进行共聚，实现刚柔相济，优势互补．经对比实验，选择聚氨酯合成的工艺条件：量比n(OH)：n(NCO)为1小1—1．2：1，n(TDl)：n(HDl)为1．5：1-0．6：1，聚合温度为70-80℃，聚合时间为1．5—2h，树脂酸值为90-110meKOH&,摩尔分数x(催化剂)为0．02％．结论     由亚麻油红外光谱吸收图和亚麻油胺解产物红外光谱吸收图可知，干性植物油与二乙醇胺通过胺解反应生成植物油酰二乙醇胺，它和功能单体二羟甲基丙酸(DMPA)组成复合二元醇组分，与TDI／HDI二异氰酸酯复合组分经逐步加成聚合，得到常温交联水性：聚氨酯树脂，并制得适合织物丝网印染的单组分聚氨酯水性涂料．研究表明，采用量比n(植物油)：n(二乙醇胺)为1：1、n(TDl)：n(HDl)为1．5：1-0．6：1、n(OH)：n(NCO)为1．1：1～1．2：1的原料配比，酸值控制在99-110mgKOH／g，用此法合成的常温交联水性聚氨酯树脂可满足水性丝网印染涂料的制造工艺要求，适合织物丝网印染作业，质量佳．该水性涂料色彩鲜艳、手感良好，无毒安全，是一种优良的环境友好型丝网印染涂料．