封端型环氧树脂改性聚氨酯乳液的制备与膜性能研究.pdf

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1、塑料工业第44卷第8期·18·CHINAPLASTICSINDUSTRY2016年8月封端型环氧树脂改性聚氨酯乳液的制备与膜性能研究木程博，成煦，杜宗良，王海波(四川大学纺织研究所，四川成都610065)摘要：以环氧树脂E20作为大分子多元醇，甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯多元醇1000(EG／BG／AA)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料，合成了环氧树脂改性聚氨酯预聚体，再以甲醇进行封端后乳化，得到封端型环氧树脂改性聚氨酯乳液。采用傅立叶红外光谱(FT—IR)对不同反应阶段的聚合物结构进行表征，结果表明，异氰酸酯基团(一

2、NcO)和环氧树脂F20分子上的仲羟基发生了反应。研究了DMPA用量和E20添加量对乳液贮存稳定性、粒径以及浇铸膜性能的影响；并通过热重分析仪(TG)和扫描电镜(SEM)对浇铸膜的热性能和断面形貌进行表征。结果表明，随着E20添加量的增多，浇铸膜的耐水性、力学性能和热稳定性均得到提升。当E20添加量超过20％时，改性后的浇铸膜断面呈现脆性断裂。关键词：环氧树脂；聚氨酯；浇铸膜；性能doi：tO．3969／j．issn．1005-5770．2016．08．005中图分类号：TQ323．8文献标识码：A文章编号：1005—577

3、0(2016)08—0018—05PreparationandPropertyStudyofTerminatedWaterbornePolyurethaneEmulsionbyEpoxyResinCHENGBo，CHENGXu，DUZong—liang，WANGHai—bo(TextileInstituteofSichuanUniversity，Chengdu610065，China)Abstract：Theepoxy—polyurethaneresinemulsionwaspreparedwithtoluenediisoc

4、yanate(TDI)，polyesterpolyols1000(EG／BG／AA)，epoxyresin(E20)anddimethyopropionicacid(DMPA)asmainrawmaterials．ThepolymerofdifferentreactionphasewascharacterizedbyFouriertransforminfraredspectroscopy(IR)，andtheresultsshowthatthesecondaryhydroxylonepoxyreactedwiththeiso

5、cyanatesgroups(～NC0)．TheinfluenceoftheamountofDMPAandepoxyresinonthestoragestability，particlesizeoftheemulsionandthecastfilm’Spropertieswerestudied．Theresultsshowthatthewaterresistanceandmechanicalpropertyofthefilmcanbeenhancedbyincreasingthecontentofepoxyresin．The

6、resuhsofthermogravimetricanalysisshowthatthethermalstabilityofthemodifiedpolyurethaneisimproved．Thefracturesurfaceofthemodifiedsystemdisplaysbrittlefracturefeature．Keywords：EpoxyResin；Polyurethane；CsatFilm；Property水性聚氨酯是以水作为分散介质，具有无毒、不树脂E20分子链上含有可与一NCO基团反应的仲羟燃、耐低温、

7、耐磨性好等优点，因此广泛应用于涂基和环氧基。通过环氧树脂E20直接参与水性聚氨料、胶黏剂、纺织和制革等领域。与溶剂型聚氨酯的合成反应，从而提高水性聚氨酯的耐水性和力学酯相比，水性聚氨酯保留了其部分优良性能，但是为性能。目前环氧树脂改性聚氨酯的方法大多是先合成了实现自乳化，在制备过程中会在主链上引入亲水性聚氨酯预聚体，通过聚氨酯预聚体中残留的一NcO基团或链段，这就导致水性聚氨酯浇铸膜耐水性下基团和环氧树脂分子上的仲羟基反应，把环氧树脂接降，而且在力学性能上与溶剂型聚氨酯有一定的差枝在聚氨酯分子上从而实现改性J。这种方式通常距

8、，因此需要对其进行适当改性。环氧树脂具有高模会受到环氧树脂添加量的限制，当环氧树脂添加量超量、高强度以及出色的耐化学性等优点，而且在环氧过15％时，乳液中的羧基以及三乙胺会促使环氧基国家自然科学基金资助项目(51073101，51503130)，四川省科技厅支撑计划(2012GZ0096)