摘要
摘要
传统的调温纺织品普遍采用相变微胶囊应用于纺织品上，但微胶囊长期使用后会
出现破裂、致密性差、芯材泄漏导致环境污染等问题。为了解决目前相变微胶囊存在
的问题，聚氨酯固固相变材料由于具有更独特的性能优势，也逐渐开始引起人们的关-
注。然而目前文献报道的聚氨酯固-固相变材料中，大多是非水性的聚氨酯，且相变温
度较高，使其在纺织服装领域的应用受到很大的限制。本文分别采用聚乙二醇（PEG）
与聚己内酯二醇（PCL）为软段，以分子结构高度对称且刚性强的4,4-二环己基甲烷
二异氰酸酯（HMDI）为异氰酸酯，采用三个官能团的扩链剂构筑交联网状结构，分别
PEGPEG/PCL-WPUPCM
制备了基、复合软段交联水性聚氨酯固固相变材料（）。同
时将WPUPCM通过静电纺丝技术制备纳米调温纤维膜。
PEGHMDI
首先，以聚乙二醇（）作为软段，为异氰酸酯和具有三个羟基的扩链剂
GLPEGWPUPCMPEG
丙三醇（）作为硬段，制备得到基交联网状。探讨了分子量、
异氰酸酯类型、扩链剂类型、单体摩尔比、反应温度对WPUPCM性能的影响。研究
表明，PEG分子量为1000时，WPUPCM无相变特性，当分子量在2000~4000时，熔
融温度和热焓值均随分子量的增大而增大。采用HMDI作为异氰酸酯制备的WPUPCM
相比于IPDI型具有更低的相变温度和更高的耐热稳定性。三个官能团的GL和三羟甲
TMPWPUPCM1,4
基丙烷（）扩链得到具有交联网状结构的相比于两个官能团的丁二
醇（BDO）得到的线型WPUPCM相变温度更低，热焓值更高。当扩链温度为70℃时，
单体反应间更为平稳充分，热焓值更高。随着硬段含量的增大，WPUPCM的熔融温度
和热焓均逐渐下降。当软段含量在77.32~82.51%时，可制备出熔融温度为33.38~38.76℃，
-1
热焓值为80.31~100.33J·g的WPUPCM。将WPUPCM浸渍整理到棉织物上发现，调
温织物具有明显的调温效果且具有较好的耐水洗性能。同时，随着WPUPCM用量增
加，织物的断裂强力以及增重率增大，透气性和手感逐渐下降，白度无明显变化。
然后，选用低相变温度的聚己内酯二醇（PCL）与PEG复合制备PEG/PCL双软段
WPUPCM。研究了扩链剂类型、反应温度和时间、单体摩尔比、扩链剂用量及PEG/PCL
质量配比对WPUPCM性能的影响。研究表明，PCL亲水性较差，因此选用亲水扩链
DMPAPCLHMDIDMPA
剂进行扩链，随着、、单体摩尔比的增大，硬段含量增加，
PCLWPUPCMPCLWPUPCM
基的熔融温度和热焓值均逐渐下降。研究发现，基可
得到更低的熔融温度，但热焓值仍较低，因此再将PEG与PCL按照不同质量配比复合
作为软段制备PEG/PCL基WPUPCM。随着PEG/PCL配比的下降，WPUPCM的热焓
值和亲水性逐渐下降，而熔融温度下降不明显。当PEG/PCL（配比9.5:0.5）、HMDI、
GL单体摩尔比在1:1.5:0.33~1:2:0.67时，可制备出熔融温度在27.45~33.74℃，热焓值
68.80~83.82J·