扩链剂对水性聚氨酯胶膜结晶性能的影响-

《扩链剂对水性聚氨酯胶膜结晶性能的影响-》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、扩链剂对水性聚氨酯胶膜结晶性能的影响摘要：以异佛尔酮二异氰酸脂（IPDI）和聚己二酸丁二醇酯（PBA2000）为原料，采用不同类型的扩链剂制备了一系列水性聚氨酯样品。采用红外光谱、差示扫描量热法对样品的结构和结晶性能进行表征，探讨不同扩链剂对水性聚氨酯结晶性能和力学性能的影响。结果表明，随着扩链剂碳原子数目的增加、支链结构扩链剂比重的减小，水性聚氨酯的结晶性能增加，力学性能明显改善；当混合扩链剂一缩二乙二醇（DEG）与新戊二醇（NPG）质量比为4︰1时，聚氨酯的结晶度为34.0%，拉伸强度达到32.83MPa。关键词：扩链剂；水性聚氨酯；结晶性能水性聚氨酯（WPU）具有无污染、节能、

2、生产和使用安全等优点，广泛应用于涂料、涂层、皮革、胶黏剂等行业[1]，其中聚氨酯胶粘剂与聚氨酯的结晶性有关。WPU的结晶性能影响因素包括软硬段的种类和结构、硬段的含量、软段的相对分子质量等[2-3]，为调节WPU结晶性能、提高胶黏剂的粘接强度，可以利用不同结构的扩链剂进行改性。有学者研究了1,4-丁二醇（BDO）、1,2-丙二醇（1,2-PDO）和一缩二乙二醇（DEG）等扩链剂对WPU的影响[4-6]，结果表明，用长直碳链的扩链剂，随着碳链的增长，体系相互作用力下降；以DEG与双酚基丙烷（BPA）混合扩链剂合成阴离子型WPU，拉伸结果表明混合扩链剂制得的胶膜拉伸强度高，但是用不同结构

3、扩链剂制备的WPU结晶性能研究较少[7-8]。本实验以异佛尔酮二异氰酸脂（IPDI）和聚己二酸丁二醇酯（PBA2000）为原料，采用不同碳链长度、不同侧基扩链剂以及DEG与新戊二醇（NPG）不同比例混合扩链剂制备了WPU，探讨扩链剂对WPU胶膜结晶性能和力学性能的影响。1实验部分1.1主要原料二羟甲基丙酸（DMPA），四川成都化学试剂厂；一缩二乙二醇（DEG），中国医药（集团）上海化学试剂公司；一缩二丙二醇（DPG），天津市百世化工有限公司；1,3-丙二醇（1,3-PDO），西陇化工股份有限公司；1,4-丁二醇（BDO），天津市光复精细化工研究所；1,2-丙二醇（1,2-PDO），上

4、海苏懿化学试剂有限公司；新戊二醇（NPG），阿拉丁试剂公司；三乙胺（TEA），国药集团化学试剂有限公司；辛酸亚锡（T-9）、二月桂酸二丁基锡（T-12），上海化学试剂有限公司一厂。以上均为分析纯。异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），工业级，德国Bayer公司；聚己二酸丁二醇酯（PBA，Mn=2000），工业级，青岛新宇田化工公司。1.2WPU乳液制备将经过120℃真空脱水2h后的PBA200050.5g与IPDI33.3g加入有冷凝管、温度计和搅拌杆的四口烧瓶中，升温至（90±2）℃反应2h后降温至50℃以下，加入计量的亲水扩链剂DMPA3.69g、扩链剂及适量丙酮调节粘度，然后加入计量

5、的催化剂T-9和T-12在（70±2）℃反应5h，反应期间若体系黏度较大，加入适量丙酮降低黏度。采用二正丁胺-盐酸滴定法确定残留的NCO基含量达到理论值即为反应终点，降温至40℃出料，加入计量的3.85mLTEA100%中和，加水高速剪切乳化20min，减压蒸馏脱去丙酮得到固体质量分数为25%的WPU乳液。本实验改变扩链剂的种类和配比制备WPU，不同结构扩链剂制备的乳液见表1，混合扩链剂制备的乳液见表2。表1不同结构扩链剂制备的乳液样品编号扩链剂用量/g乳液外观WPU1DEG8.72微带蓝光白色乳液WPU2DPG11.16微带蓝光白色乳液WPU3BDO7.64微带蓝光白色乳液WPU4

6、1,3-PDO6.44微带蓝光白色乳液WPU51,2-PDO6.44乳白色半透明乳液WPU6NPG8.70微带蓝光白色乳液注：贮存稳定性均大于6个月。表2混合扩链剂制备的乳液样品编号mDEG︰mNPG乳液外观WPU71︰4微带蓝光白色乳液WPU81︰3乳白色半透明乳液WPU91︰1微带蓝光白色乳液WPU103︰1微带蓝光白色乳液WPU114︰1微带蓝光白色乳液注：DEG与NPG总质量为8.70g；贮存稳定性均大于6个月。1.3WPU胶膜的制备称取制备好的WPU乳液各25.0g，将其倒入干净的聚四氟乙烯模具（160mm×40mm×8mm）中成膜，于室温条件下放置，使其自然干燥，待其完全

7、干燥后将胶膜取出，得到厚度大约为1mm的WPU胶膜，取出用样品袋装好备用。1.4性能测试乳液机械稳定性根据GB/T675313—1986，采用离心加速沉降实验模拟测试乳液的贮存稳定性。红外光谱（FT-IR）采用美国Nicolet公司的Nexus-870型傅立叶转换红外线光谱仪测试，波数范围为4000~600cm-1，扫描次数32，分辨率2cm-1。差热分析（DSC）采用美国TA公司的Q2000V24.9Build121差示扫描量热仪测试，温度为-20~16