随着国家“碳达峰和碳中和”战略目标的实施,纺织印染行业也在积极进行转型升级。牛仔纱染色所用传统粉状靛蓝染料存在染料颗粒大、染料还原较难、还原剂和碱剂用量多、染色周期长、染色过程废水和粉尘污染严重等问题,这明显已经不符合国家节能减排和“双碳”要求的基本理念。基于此,本论文设计合成了聚醚型水性聚氨酯分散剂,采用机械研磨制备液状靛蓝分散液,借助聚氨酯分子链段上的氨基甲酸酯键（C=O、N-H）与靛蓝结构中的C=O、N-H之间的氢键作用,以及苯环结构和-COO-与染料间的锚固效应,使制备的液状靛蓝分散液在储存和染色过程中具有粒径小、稳定性好、染料利用率和上染率高,染色周期短、还原剂和碱剂用量少等优势,为工厂环保运输、化料便捷和绿色印染提供理论基础。为了改善传统分散剂（木质素85A、分散剂MF）锚固基团含量少、自身颜色较深、分散体系稳定性差的缺陷。以异佛尔酮二异氰酸酯、PEG400、DMPA、1-苯基-1,2-乙二醇、甲乙酮肟为原料设计合成了一种聚醚型线性水性聚氨酯分散剂WPU。红外光谱显示其成功合成,Tg和DSC可以看出其具有良好的热稳定性,足以承受研磨分散时的温度。将WPU、木质素85A、分散剂MF应用于制备液状靛蓝分散液,制备的分散液粒径D90分别为306.4 nm、373.9 nm、350.8 nm。另外,WPU分散剂所制得的液状靛蓝分散液在离心和储存稳定性上均优于其它两种常规分散剂,其染料扩散等级为4-5级,染色织物K/S为9.283,而粉状染料染色织物K/S为5.591,其染色织物皂洗牢度为4-5级,干摩擦牢度为3-4级,湿摩擦牢度为1-2级,符合FZ/T 81006-2017《牛仔服装》标准中的要求。同时WPU分散剂本身无色,所以不会对染色织物造成沾色影响。为了进一步提高液状靛蓝分散液的稳定性、降低其粘度。以异佛尔酮二异氰酸酯、PEG400、DMBA为原料制备水性聚氨酯预聚物,采用三羟甲基丙烷为支化型扩链剂,1-苯基-1,2-乙二醇为线性扩链剂,2,4-二羟基二苯甲酮为封端剂设计合成了聚醚型支化BWPU和线性LWPU两种分散剂。支化结构的水性聚氨酯分散剂所含的锚固基团数量较线性结构多,三维立体结构使其具有分子间作用力弱、粘度小、与染料间的吸附力强、分散液稳定性好等优势。采用红外、核磁、TG、DSC对两种分散剂的结构与热稳定性进行了表征,以粒径、粘度、稳定性为指标对使用两种分散剂制备的液状靛蓝分散液进行性能评价。结果表明以BWPU和LWPU为分散剂制备的液状靛蓝分散液粒径D90分别为317.8 nm和398.0 nm,粘度为10.08 m Pa·s和33.1 m Pa·s。1000 r/min离心条件下离心稳定性分别为82.97%和81.61%,50℃储存7 d后粒径D90分别为458.7 nm和492.1nm。酸碱盐稳定性测试结果也表明BWPU为分散剂制备的液状靛蓝分散液性能优于LWPU。从SEM和TEM可以看出,支化结构分散剂制备的液状靛蓝分散液中染料颗粒尺寸较小,分布均匀,无明显大颗粒或颗粒聚集现象存在。为了探究纳米级颗粒尺寸的液状靛蓝分散液在实际应用中的优势,将以BWPU为分散剂制备的液状靛蓝分散液用于织物染色。通过与粉状靛蓝染料染色进行对比,详细分析了染料扩散性、染色过程中染料还原均匀性、还原剂和碱剂使用量及染色后织物的K/S、微观形貌、皂洗和摩擦牢度等性能。结果显示,液状靛蓝分散液染料扩散等级为4-5级,粉状染料为1-2级;染色K/S为11.16,粉状染料为5.56;相同还原条件下,液状靛蓝分散液中染料颗粒几乎完全还原,无大颗粒存在,粉状染料底部有大量未还原大颗粒,仅大部分发生还原;液状靛蓝分散液染色织物SEM表面无明显大颗粒染料聚集,染料颗粒较小。相比于粉状靛蓝,液状靛蓝分散液染色过程可节省约57.52%烧碱用量和51.27%还原剂用量。其染色织物皂洗牢度为4-5级,干摩擦牢度为3-4级,满足FZ/T81006-2017《牛仔服装》标准规定,湿摩擦牢度为2级,较粉状染料染色织物提高半级。