環(huán)境友好型水性聚氨酯-脲分散液的制備與性能研究.pdf

1、環(huán)境友好型材料的研發(fā)已成為當今材料界發(fā)展的焦點之一。水性聚氨酯（WPU）因其具有良好的應用和環(huán)境友好特性，已成為國家重點發(fā)展的精細化學品。選擇不同類型的原料，控制聚氨酯大分子結構，可合成滿足不同性能需求的 WPU。本文擬選用不同分子量的脂肪族聚酯、胺類擴鏈劑，再輔以異氰酸酯和磺酸型擴鏈劑，合成水性聚氨酯-脲分散液，探討其工藝，表征其性能。
　　采用預聚體法，首先由聚己二酸丁二醇酯二醇（PBA）與異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）合成預

2、聚體，丙酮降粘后由乙二胺基乙磺酸鈉（AAS鹽）先擴鏈，再由二胺類化合物進一步擴鏈，最后在水中分散，脫溶劑，得到水性聚氨酯-脲分散液。在IPDI、AAS鹽、乙二胺選定下，實驗首先考察了PBA分子量不同時水性聚氨酯-脲分散液合成工藝、分散液特性和膠膜特性。結果發(fā)現(xiàn)：（1）由PBA1000、PBA2000合成預聚體時，體系粘度低，降粘所需丙酮量少，但所合成的分散液與膠膜的性能均不及 PBA3000，表現(xiàn)在分散液穩(wěn)定性差、成膜性不佳。（2）由P

3、BA3000合成分散液，分步擴鏈時間控制在30min左右，當水性聚氨酯-脲分子中-SO3Na含量在1.1wt％～1.7wt%時，均能得到穩(wěn)定的分散液。隨-SO3Na含量的增加，分散液由乳白色不透明漸變?yōu)榈{色半透明，直至土黃色透明，分散液均具有很好的高溫穩(wěn)定性，但凍融穩(wěn)定性則反之；膠膜的拉伸強度、硬度、吸水率隨-SO3Na含量的增加而增加，斷裂伸長率則反之；當在-SO3Na含量為1.3wt%時，膠膜拉伸強度達17MPa，斷裂伸長率達58

4、4%，硬度（邵氏 A）達90。（3）水性聚氨酯-脲分子中-SO3Na基團含量在1.3wt%、1.7wt%時，分散液乳膠粒子呈球形或棒狀，粒子中存在明顯的結晶區(qū)和非結晶區(qū)（4）水性聚氨酯-脲分散液膠膜具有很好的耐熱性，起始熱分解溫度高于300℃。
　　在上述實驗的基礎上，由低分子量端氨基聚醚（ D230）替代乙二胺（EDA），進行分散液的再擴鏈，合成水性聚氨酯-脲分散液。結果發(fā)現(xiàn)：（1）當IPDI與PBA的物質的量比（R值）位于2.