高固含量羧酸磺酸盐型水性聚氨酯乳液的合成

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1、万方数据第43卷第3期2013年3月涂料工业PAINT＆COATINGSINDUSTRYV01．43No．3Mar．2013高固含量羧酸／磺酸盐型水性聚氨酯乳液的合成刘新迁1，屠晓华2，徐欣欣3，郦聪3，吴建一1’2(12．嘉兴学院生物与化学工程学院，浙江嘉兴314001；3．常州大学石油化工学院，江苏常州213164；嘉兴禾欣化学工业有限公司，浙江嘉兴314000)摘要：以聚己二酸一1，4一丁二醇酯(PBA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料，以乙二胺基乙磺酸钠(AAS)和二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂制备了高固含量羧酸／磺酸盐型水性聚氨酯乳液。聚

2、氨酯薄膜经红外光谱分析证实聚氨酯分子中含有磺酸基团。系统研究了一NC0／一0H物质的量比(R值)、DMPA含量和AAS含量对乳液及胶膜性能的影响。研究结果表明：当R值为1．6、DMPA含量为0．8％一1．O％、AAS含量为3．5％时，获得的乳液和胶膜的综合性能最佳。关键词：水性聚氨酯；自乳化；高固含量；磺酸盐中图分类号：TQ630．4+3文献标识码：A文章编号：0253—4312(2013)03—0017—05SynthesisofHighSolidCarboxylate／SulfonateWaterbornePolyurethaneDispersionsLi

3、uXinqianl”，TuXiaohua2，XuXinxin3，LiCon93，WuJianyil’2(1．1mthuteofPetrochemicalTechnology，ChangzhouUniversity，Changzhou，Jangsu213164，China；2．BiologicalandChemicalEngineering，JiaxingCollege，Jiaxing，Zhejiang314001，China；3．JiaxingHexinChemicalIndustryLimitedCompany，]iaxing，Zhejiang314000，

4、China)Abstract：Withpoly(1，4一butanedioladipate)(PBA)assoftchainsegmentandisophoronediisocya-nate(IPDI)ashardchainsegment，N一(2一aminoethyl)一2一aminosodiumethylsulfonate(AAS)anddimethylolpropionicacid(DMPA)ashydrophilicchainextender，acarboxylate／sulfonatewaterbornepolyu—rethanedispersion

5、s(PUDs)wassynthesized．Thepolyurethanemoleculecontainingsulfonicacidgroupswasconfirmedbyinfraredspectroscopicanalysis．Theeffectofthe—NCO／～OHratio．thecontentofDMPAandAASwassystematicallyinvestigated．TheresultsshowedthattheemulsionandPUDsfilmwithoptimalpropertiescouldbeobtainedwhenthe—

6、NCO／一0Hratiowas1．6andthecontentofDMPAandAASwas0．8％and3．5％respectively．KeyWords：waterborepolyurethane；self—emulsifying；highsolidcontent；sulfonate随着人们环保意识的增强和环保法规的Et益严格，溶剂型聚氨酯材料已不能满足环保要求。而水性聚氨酯作为一类新型高分子环保材料，具有无毒、不易燃烧、环境友好等优点，受到科学界的重视并成为国内外的热门研究课题⋯。近年来，国内关于水性聚氨酯的研究已开展了较多，较多研究采用二羟甲基丙酸作为

7、亲水扩链剂，而由二羟甲基丙酸合成的羧酸盐型水性聚氨酯亲水性较差、硬段含量较高，难以满足诸如高耐水性、高柔软性、高固含量等要求。与羧酸盐型水性聚氨酯相比，磺酸盐型水性聚氨酯更易得到高固含量的产品¨J，可适用的pH范围较宽(pH为5～8)¨。41，并具有较好的初黏度、耐水及耐热性∞一7j。Vilas等po以自制的1，2一二羟基一3一丙磺酸钠(DHPA)作为亲水扩链剂制备了磺酸盐[基金项目]嘉兴市科技计划项目(2012BY7006)型水性聚氨酯乳液，与羧酸型水性聚氨酯相比，得到的产品在黏度、稳定性及力学性能方面都有较大改善。Yen等‘8。0‘以自制的磺化聚酯二元醇为

8、软段合成了磺酸盐型水性聚氨酯，得到的产