封閉型水性聚氨酯的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、水性聚氨酯以其環(huán)保、安全、機(jī)械性能佳及易于改性等優(yōu)良性能，已廣泛應(yīng)用于涂料、膠黏劑、皮革、造紙、織物整理及高分子表面活性劑等行業(yè)中。聚氨酯的水性化以自乳化為主，涵蓋預(yù)聚體法、封端法、丙酮法、酮亞胺—酮連氮法等等。在此基礎(chǔ)上通過對(duì)其進(jìn)行交聯(lián)改性可以使之達(dá)到與傳統(tǒng)溶劑型聚氨酯相媲美的性能。所以對(duì)水性聚氨酯的改性也成為一直以來研究的熱點(diǎn)，常用的改性方法有交聯(lián)改性、共混改性、共聚改性以及有機(jī)硅、有機(jī)氟改性。
　　本研究以預(yù)聚體法合成了己內(nèi)

2、酰胺封端型水性聚氨酯。反應(yīng)以聚乙二醇(PEG-400，PEG-1000)、甲基六氫苯酐(MHHPA)、二苯基甲基二異氰酸酯(MDI)，在催化劑對(duì)甲苯磺酸、二月桂酸二丁基錫(DBT)的存在下合成了水性聚氨酯預(yù)聚體;然后加入封端劑己內(nèi)酰胺，繼而得到常溫下穩(wěn)定的黃色透明狀水性聚氨酯樹脂。并與一種胺類交聯(lián)劑(XCT-802)組成了水性聚氨酯交聯(lián)體系。探討了不同聚乙二醇、MHHPA、MDI摩爾比下樹脂的粘度、-NCO含量、樹脂的親水性以及乳液的穩(wěn)

3、定性。通過傅里葉紅外光譜(FT-IR)對(duì)聚酯多元醇和聚氨酯的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。對(duì)不同解封溫度、解封時(shí)間以及交聯(lián)劑含量下涂膜的力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明:當(dāng)交聯(lián)劑添加量為樹脂的35％，固化溫度為150℃，固化時(shí)間為120min時(shí)，以PEG-1000合成的封閉型水性聚氨酯(T-BWPU)解封比較完全，將其應(yīng)用于三合板的粘接拉，伸剪切強(qiáng)度可以達(dá)到4.119MPa，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到14.37％;而對(duì)于PEG-400合成的封閉型水性聚氨酯(F-

4、BWPU)，當(dāng)交聯(lián)劑添加量為樹脂的35％，150℃固化120min時(shí)，達(dá)到的最大拉伸剪切強(qiáng)度為1.013MPa。
　　本研究通過向該體系中加入水性環(huán)氧乳液從而達(dá)到改善其各項(xiàng)性能的目的。研究結(jié)果表明:對(duì)于T-BWPU交聯(lián)體系，水性環(huán)氧乳液的添加對(duì)其機(jī)械性能并沒多大的提高，且隨著固化溫度的升高強(qiáng)度有所降低，當(dāng)固化溫度為170℃時(shí)，膠層斷面為粉末狀。而對(duì)于F-BWPU體系，隨著水性環(huán)氧乳液含量的增大其機(jī)械性能有明顯提高，當(dāng)兩者以質(zhì)量比1