水性聚氨酯織物涂層劑的合成及性能研究.pdf

1、水性聚氨酯是一種聚氨酯粒子分散于水中的二元膠體體系，分子鏈中含有親水性基團，因此與水具有很強的親和性。它不僅具有溶劑型聚氨酯耐低溫、柔韌性好、粘接強度大的優(yōu)良性能，還具有無毒、不燃、氣味小、不污染環(huán)境、節(jié)約能源、安全、加工方便、成膜透氣性好等優(yōu)點。由于近年來有機溶劑價格高漲及環(huán)保部門對有機溶劑的使用和廢物排放的嚴格限制，使水性聚氨酯取代溶劑型聚氨酯成為一個重要的發(fā)展方向。 近十年來，國內水性聚氨酯研究多采用芳香族異氰酸酯為原料，

2、其耐候性差，容易黃變，不能滿足市場的特殊要求。隨著人們生活水平的提高，對環(huán)保、健康及高性能產品的需求日益迫切，綠色化學品逐漸成為未來發(fā)展的主流，因而由更加環(huán)保的脂肪族異氰酸酯生產的水性聚氨酯產品，將成為順應這一潮流的主要發(fā)展方向之一。 本課題選用脂肪族六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylenediisocyanate，簡稱HDI)、聚氧化丙烯二元醇(polypropylene oxideglycol，簡稱PPG)、二羥甲基丙

3、酸(dimethylolpropionic acid，簡稱DMPA)和小分子二元醇等為主要原料，采用陰離子自乳化法，合成了一系列穩(wěn)定的聚醚型水性聚氨酯乳液，然后與自制交聯(lián)劑交聯(lián)成膜，并在純棉織物上進行涂層。 通過對水性聚氨酯乳液性能、膜的力學性能、膜的熱力學分析以及涂層織物抗?jié)B水性能的研究，結果發(fā)現(xiàn)：隨著多元醇分子量的增大，乳液外觀由透明到半透明再到乳白色，粘度逐漸增大，穩(wěn)定性稍有下降；隨著擴鏈劑分子量的增大、剛性的增強，乳液透

4、明度降低，穩(wěn)定性下降；隨著交聯(lián)劑HM用量增加，WPU膜的定應變應力增加，定應力應變下降；對于直鏈烴類分段擴鏈法WPU膜，斷裂強度隨著多元醇分子量的增大而降低，斷裂伸長率隨著多元醇分子量的增大而減??；對于醚類和芳環(huán)類分段擴鏈法WPU膜，定應變應力隨著多元醇分子量的增加而增大，定應力應變隨著多元醇分子量的增加而減?。粚τ谥辨湡N類擴鏈劑，隨著擴鏈劑分子中碳原子數(shù)目的增加，WPU膜的力學性能下降；對于含有相同碳原子數(shù)目的擴鏈劑，醚類分段擴鏈法W

5、PU膜的斷裂強度和斷裂伸長率較小，但定應變應力較大；同為芳環(huán)類擴鏈劑，擴鏈劑分子位于同一平面的，WPU膜的定應變應力高，但斷裂強度和斷裂伸長率都小；在三種不同類型擴鏈劑分段擴鏈制得的WPU膜中，雙酚A水性聚氨酯膜力學性能最佳；HDI型WPU膜彈性及韌性均優(yōu)于TDI和IPDI型，且不泛黃；焙烘后，WPU膜的定應變應力較焙烘前有所增大，定應力應變較焙烘前有所減小，但兩者變化均不大；涂層織物的耐水壓，隨著涂層量的增加而增大，隨著多元醇分子量的