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水性聚氨酯高分子染料因其优异的色牢度、成膜性、安全性和色彩性而备受研究者的关注，但在纺织品应用中存在耐水性差、固含量低、能源消耗大等问题。首先，本课题利用植物油改善水性聚氨酯高分子染料的耐水性差的问题；其次，利用磺酸基染料提高其固含量；再次，采用改性植物油制备可紫外光固化的水性聚氨酯染料来降低能源消耗；最后，采用热重的方法测试及计算所制备的五种植物油基高分子染料的热降解活化能和使用寿命。具体分为以下几个部分：
第一，蓖麻油基水性聚氨酯高分子染料的制备及在纺织品染色中的应用。采用蓖麻油、聚己内酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丙酸和分散红FB为主要原料制备蓖麻油基水性聚氨酯高分子染料。得到了最佳的合成条件为：蓖麻油与聚己内酯二元醇摩尔比为1∶1，65℃反应3h，NCO:OH为2.5∶1，催化剂用量为0.02%，DMPA含量为7%~8%。制备出的胶膜吸水率15%左右，拉伸强力为24N，断裂伸长率为260%左右，粒径为40nm，耐热性优异。
蓖麻油基水性聚氨酯高分子染料棉织物上的最佳轧染工艺：染液体积分数为40%、轧液率为75~80%时，轧染次数为2次，烘焙温度为150℃时，棉织物具有较好的耐磨擦和耐水洗色牢度，可达4~5级。蓖麻油基水性聚氨酯高分子染料是将分散红FB接枝到蓖麻油水性聚氨酯中，提高其耐干湿摩擦牢度。此类染料不仅可以用于棉织物还可以应用于其他织物。
第二，高固含量蓖麻油基水性聚氨酯染料的制备及纺织品涂层中的应用。采用对氨基苯磺酸、4-氨基-1-萘磺酸和苯胺-2,5-二磺酸单钠盐与N,N-二羟乙基苯胺通过偶合反应制备三种磺酸基小分子染料，即单磺酸基、萘磺酸基和双磺酸基偶氮染料。利用三种小分子染料、蓖麻油、聚己内酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯和2,2-二羟甲基丙酸等制备出磺酸/羧酸高固含量蓖麻油基水性聚氨酯染料。三种水性聚氨酯高分子染料的固含量分别为：单磺酸基51%，萘磺酸基47%，双磺酸基57%。
将单磺酸基、萘磺酸基和双磺酸基水性聚氨酯高分子染料应用在纺织品的涂层中，测得摩擦色牢度提高1~2级，耐水洗色牢度提高2级左右。此类高固含量水性聚氨酯高分子染料不仅能提高水性聚氨酯的固含量还能作为一种有色涂层使用，同时赋予织物颜色和功能。
第三，UV光固化大豆油基水性聚氨酯染料的制备及在纺织品印花中的应用。首先利用大豆油合成了环氧大豆油丙烯酸酯(AESO)，得到AESO的羟值为117mg/gKOH左右。然后利用不同量AESO制备出UV光固化大豆油基水性聚氨酯染料。AESO的含量为20%时，双键固化率达90%以上。光固化大豆油基水性聚氨酯染料的耐热性、耐水性、凝胶率、粒径和机械性能最优。
将UV固化染料应用在纺织品的印花中，得到最佳工艺：AESO含量为10%时，光引发剂1173用量5%，光照时间45s。印花织物水洗牢度达5级，干摩擦牢度达4~5，湿摩擦牢度达4级。
第四，采用TG热降解法研究了制备的五种植物油基染料的热降级动力学。选用Kissinger方法与Arrhenius公式、Horowitz-Metzger方法和Ozawa-Wall-Flynn方法在五种不同升温速率下测得并计算自制的5种植物油基水性聚氨酯染料的降解活化能和使用寿命，为今后植物油基聚氨酯高分子染料的加工和使用提供理论依据。计算得到蓖麻油基、单磺酸基、双磺酸基、萘磺酸基水性聚氨酯染料降解活化能均在Ea=120kJ/mol左右，UV光固化染料第一阶段降解活化能约为60kJ/mol，第二阶段在130kJ/mol左右。
五种植物油基水性聚氨酯染料的使用寿命。在40℃氮气氛围下，蓖麻油基水性聚氨酯染料在使用寿命为3.93×106min(即为连续使用超过7年)。单磺酸基水性聚氨酯染料的使用寿命为2.51×106min(即为连续使用超过4.78年)。萘磺酸基水性聚氨酯染料的使用寿命为4.10×106min(即为连续使用超过7.81年)。双磺酸基水性聚氨酯染料的使用寿命为1.38×106min(即为连续使用超过2.65年)。UV光固化染料在40℃氮气氛围下的使用寿命为1.28×105min(即为连续使用超过0.25年)。萘磺酸基水性聚氨酯染料的使用寿命最长。
第一，蓖麻油基水性聚氨酯高分子染料的制备及在纺织品染色中的应用。采用蓖麻油、聚己内酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丙酸和分散红FB为主要原料制备蓖麻油基水性聚氨酯高分子染料。得到了最佳的合成条件为：蓖麻油与聚己内酯二元醇摩尔比为1∶1，65℃反应3h，NCO:OH为2.5∶1，催化剂用量为0.02%，DMPA含量为7%~8%。制备出的胶膜吸水率15%左右，拉伸强力为24N，断裂伸长率为260%左右，粒径为40nm，耐热性优异。
蓖麻油基水性聚氨酯高分子染料棉织物上的最佳轧染工艺：染液体积分数为40%、轧液率为75~80%时，轧染次数为2次，烘焙温度为150℃时，棉织物具有较好的耐磨擦和耐水洗色牢度，可达4~5级。蓖麻油基水性聚氨酯高分子染料是将分散红FB接枝到蓖麻油水性聚氨酯中，提高其耐干湿摩擦牢度。此类染料不仅可以用于棉织物还可以应用于其他织物。
第二，高固含量蓖麻油基水性聚氨酯染料的制备及纺织品涂层中的应用。采用对氨基苯磺酸、4-氨基-1-萘磺酸和苯胺-2,5-二磺酸单钠盐与N,N-二羟乙基苯胺通过偶合反应制备三种磺酸基小分子染料，即单磺酸基、萘磺酸基和双磺酸基偶氮染料。利用三种小分子染料、蓖麻油、聚己内酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯和2,2-二羟甲基丙酸等制备出磺酸/羧酸高固含量蓖麻油基水性聚氨酯染料。三种水性聚氨酯高分子染料的固含量分别为：单磺酸基51%，萘磺酸基47%，双磺酸基57%。
将单磺酸基、萘磺酸基和双磺酸基水性聚氨酯高分子染料应用在纺织品的涂层中，测得摩擦色牢度提高1~2级，耐水洗色牢度提高2级左右。此类高固含量水性聚氨酯高分子染料不仅能提高水性聚氨酯的固含量还能作为一种有色涂层使用，同时赋予织物颜色和功能。
第三，UV光固化大豆油基水性聚氨酯染料的制备及在纺织品印花中的应用。首先利用大豆油合成了环氧大豆油丙烯酸酯(AESO)，得到AESO的羟值为117mg/gKOH左右。然后利用不同量AESO制备出UV光固化大豆油基水性聚氨酯染料。AESO的含量为20%时，双键固化率达90%以上。光固化大豆油基水性聚氨酯染料的耐热性、耐水性、凝胶率、粒径和机械性能最优。
将UV固化染料应用在纺织品的印花中，得到最佳工艺：AESO含量为10%时，光引发剂1173用量5%，光照时间45s。印花织物水洗牢度达5级，干摩擦牢度达4~5，湿摩擦牢度达4级。
第四，采用TG热降解法研究了制备的五种植物油基染料的热降级动力学。选用Kissinger方法与Arrhenius公式、Horowitz-Metzger方法和Ozawa-Wall-Flynn方法在五种不同升温速率下测得并计算自制的5种植物油基水性聚氨酯染料的降解活化能和使用寿命，为今后植物油基聚氨酯高分子染料的加工和使用提供理论依据。计算得到蓖麻油基、单磺酸基、双磺酸基、萘磺酸基水性聚氨酯染料降解活化能均在Ea=120kJ/mol左右，UV光固化染料第一阶段降解活化能约为60kJ/mol，第二阶段在130kJ/mol左右。
五种植物油基水性聚氨酯染料的使用寿命。在40℃氮气氛围下，蓖麻油基水性聚氨酯染料在使用寿命为3.93×106min(即为连续使用超过7年)。单磺酸基水性聚氨酯染料的使用寿命为2.51×106min(即为连续使用超过4.78年)。萘磺酸基水性聚氨酯染料的使用寿命为4.10×106min(即为连续使用超过7.81年)。双磺酸基水性聚氨酯染料的使用寿命为1.38×106min(即为连续使用超过2.65年)。UV光固化染料在40℃氮气氛围下的使用寿命为1.28×105min(即为连续使用超过0.25年)。萘磺酸基水性聚氨酯染料的使用寿命最长。