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1、142011,Vol.28No.9化学与生物工程Chemistry&Bioengineeringdoi:10.3969/j.issn.1672-5425.2011.09.004有机硅改性聚氨酯的制备方法及应用进展王丽(天津市化工科技信息研究所,天津300193)摘要:综述了有机硅改性聚氨酯的制备方法,包括共混改性法、嵌段改性法、乳化法、有机硅-丙烯酸酯复合改性法等。简要介绍了有机硅改性聚氨酯的性能与应用,对其发展进行了展望。关键词:有机硅;聚氨酯;改性中图分类号:TQ32318TQ219文献标识码:A文章编号:1672-5425
2、(2011)09-0014-03[1]聚氨酯(PU)是一种多功能的聚合物材料,加工性余海斌等利用光电子能谱、衰减全反射红外光能优良,广泛应用于运输、家电、机械、建筑、轻纺、制谱及扫描电子显微镜,研究了一系列不同结构聚二甲鞋、体育、国防等领域。然而聚氨酯的热稳定性、表面基硅氧烷/聚氨酯共混体系的表面化学组成和表面形性能、耐老化性、耐污染性较差,限制了其进一步应用,态结构。结果表明,共混物具有良好的抗凝血性能,且需要通过改性以改善其缺陷。有机硅氧烷基团易与羟与软段和聚二甲基硅氧烷在材料表面富集并形成的微基、羧基等含活泼氢的功能基团发
3、生反应,常被引入到纤形态结构有关。表面微纤直径在11125~115Lm聚合物链中实现交联。聚有机硅氧烷(简称聚硅氧烷)范围内且微纤结构规整时,共混物具有良好的抗凝血是一类以重复的Si-O键为主链、硅原子上直接连接性能。同时还发现,材料的抗凝血性能不仅和其最外有机基的聚合物。有机硅(硅烷单体及聚硅氧烷)由于表层的化学组成有关,而且和其更深分子层的化学组[2]其特殊的结构和组成,具有耐燃、表面张力低以及低温成有关。余海斌等又采用聚二甲基硅氧烷-b-聚乙柔顺性、生物相容性、耐候性、耐水性、热稳定性好等优二醇嵌段共聚物(DMS-b-OE
4、)为增容剂,增容聚二甲点。有机硅-聚氨酯共聚物是一类很有发展前途的新基硅氧烷/聚氨酯共混体系。结果表明,DMS-b-OE对型高分子材料,这类材料既克服了聚硅氧烷机械性能聚二甲基硅氧烷/聚氨酯共混体系有良好的增容作用,差的缺点,也弥补了聚氨酯耐候性差的不足,广泛用于使其力学性能明显提高,且增容效果与聚氨酯的化学纺织、印染、皮革、粘合剂、涂料等领域。结构有关。[3]作者在此综述了有机硅改性聚氨酯的制备方法,Yen等分别采用聚己内酯、聚乙二醇、聚丙二介绍了其性能和应用,并对其发展进行了展望。醇、聚丁二醇合成水性聚氨酯(WBPU),采用
5、羟基聚硅氧烷为软段合成PDMS-PU,对PDMS-PU和4种不1有机硅改性聚氨酯的制备方法同软段类型及含量的WBPU的混合物的颗粒大小、表111共混改性法面张力、接触角进行了研究。结果发现,PDMS-PU与有机硅共混改性聚氨酯是一种物理改性方法。聚醚型或酯型软段的WBPU混合,溶液颗粒和混合物颗二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氨酯具有良好的血液相容粒随着PDMS-PU含量的增加而增大,比纯WBPU的性,作为生物医用材料已获得临床应用。聚二甲基硅颗粒更大,混合后的WBPU对纤维的接触角减小、对氧烷改性的聚氨酯,其血液相容性优于单一的聚
6、二甲水的接触角增大。研究还发现,经过PDMS-PU混合基硅氧烷或聚氨酯。但为了满足生物材料对力学性能后的WBPU的表面硅含量与单一PDMS-PU接近。的要求,必须克服聚二甲基硅氧烷与聚氨酯的高度不由于分子结构的特点,聚氨酯与有机硅的相容性相容性。不好,因而采用单纯的物理改性方法难以达到理想的收稿日期:2011-07-14作者简介:王丽(1960-),女,辽宁人,高级工程师,主要从事科技信息和高分子方面的研究,E-mail:wangli_wl99@126.com。王丽:有机硅改性聚氨酯的制备方法及应用进展/2011年第9期15改性
7、效果。114有机硅-丙烯酸酯复合改性112嵌段改性法将丙烯酸酯与有机硅氧烷结合起来改性水性聚氨有机硅嵌段改性聚氨酯是由含活性端基的聚二甲酯涂料,以水作分散介质,符合环保的要求,由于综合基硅氧烷低聚体与二异氰酸酯预聚后,再用二元胺或了丙烯酸酯、聚氨酯、有机硅三种树脂材料的优点,将二元醇进行扩链。硅氧烷链段被嵌在聚氨酯主链中,三者有机地结合在一起,可根据不同用途的要求制成其向表面迁移的能力受到主链的牵制,因此,为了获得有皂或无皂乳液,用作纺织品的涂层剂或皮革涂饰剂。较好的表面改性效果,常需加入大量硅油,但这同时也水性聚氨酯一般是由二
8、异氰酸酯、聚酯多元醇或聚醚会导致聚氨酯的力学强度明显下降。嵌段共聚改性方多元醇、含亲水基团的二元醇、扩链剂、丙烯酸羟乙酯[9]法根据含活性端基种类不同分为两种:一种是含端羟或甲基丙烯酸羟乙酯通过多步反应得到的。[10]基聚二甲基硅氧烷与二异氰酸酯反应生成预聚体而
