合成革用雙交聯(lián)丙烯酸改性水性聚氨酯的制備與應(yīng)用性能研究.pdf

1、目前，聚氨酯(PU)合成革的生產(chǎn)采用溶劑型的生產(chǎn)系統(tǒng)，大量有機(jī)溶劑如二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯(TOL)、甲乙酮(MEK)的使用不僅污染環(huán)境，而且嚴(yán)重地?fù)p害了工人的健康，成為了合成革工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的障礙。隨著環(huán)保法規(guī)和人們環(huán)保意識的加強(qiáng)，水性PU合成革技術(shù)成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但是目前的合成革用水性聚氨酯，成本較高、力學(xué)性能較差、耐水性差，而且工業(yè)化的合成大多采用丙酮法，在合成過程中大多采用丙酮稀釋，仍然會產(chǎn)生溶劑污染。為了解決合成革

2、用水性聚氨酯的上述缺點(diǎn)，論文采用丙烯酸類單體稀釋和雙交聯(lián)改性的合成方法，得到了應(yīng)用性能良好的合成革用雙交聯(lián)丙烯酸改性水性聚氨酯(WPUAHM)，并采用紅外光譜(IR)、熱重分析(TGA)、激光粒度儀、萬能拉力試驗(yàn)機(jī)對其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了進(jìn)行表征和測試。
　　 論文以甲苯二異氰酸酯(TDI)為硬段單體，聚丙二醇(PPG)為軟段單體，二羥甲基丁酸(DMBA)為親水性擴(kuò)鏈劑，1，4-丁二醇(BDO)為小分子擴(kuò)鏈劑，三乙胺(TEA)為中和

3、劑，二月桂酸二丁基錫為催化劑，丙烯酸甲酯(PA)為稀釋劑，偶氮二異丁睛(AIBN)為引發(fā)劑，合成了丙烯酸改性水性聚氨酯(WPUA)乳液。并對-NCO含量，乳液的粘度、穩(wěn)定性、乳液離子的粒徑，膠膜的強(qiáng)度、斷裂伸長率和產(chǎn)品的粘合強(qiáng)度、耐水性等性能進(jìn)行了檢測和分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:當(dāng)預(yù)聚溫度和時(shí)間分別為70℃和60min，親水?dāng)U鏈的溫度和時(shí)間分別為70℃和120min，二次擴(kuò)鏈的溫度和時(shí)間為70℃和100min，中和和擴(kuò)鏈溫度為40℃，聚合的溫

4、度和時(shí)間為80℃和2h，PA用量為25％，R值(-NCO/-OH)為1.2，DMBA用量為8％，軟硬段比為1.2，AIBN用量為0.4％時(shí)，WPUA的綜合性能最佳。
　　 論文以WPUA的合成革工藝為基礎(chǔ)，以甲基丙烯酸羥乙酯(HEA)為接枝劑，合成了內(nèi)交聯(lián)型的丙烯酸改性水性聚氨酯（WPUAH）乳液。研究了接枝溫度、時(shí)間以及接枝劑用量對WPUAH乳液的粘度、穩(wěn)定性、乳液離子的粒徑，膠膜的強(qiáng)度、斷裂伸長率和產(chǎn)品的粘合強(qiáng)度等性能的影響

5、，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:最優(yōu)的接枝溫度和時(shí)間分為70℃和2h，HEMA用量為3.0％。經(jīng)過接枝改性得到的WPUAH，其應(yīng)用性能明顯高于未改性的產(chǎn)品。
　　 論文以三聚氰胺-甲醛樹脂(MF)為外交聯(lián)改性劑，對WPUAH乳液進(jìn)行共混改性，得到了雙交聯(lián)型的丙烯酸改性水性聚氨酯（WPUAHM）乳液，研究了MF的用量對WPUAHM乳液的粘度、穩(wěn)定性、乳液離子的粒徑，膠膜的強(qiáng)度、斷裂伸長率和產(chǎn)品的粘合強(qiáng)度等性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)MF的用量為6