聚硅氧烷接枝與嵌段改性聚氨酯水分散體的合成及性能研究.pdf

1、有機(jī)硅改性聚氨酯水分散體既保持了聚氨酯耐磨、抗撕裂的特點,又具有有機(jī)硅耐水性及柔韌性好的優(yōu)點,是目前改性聚氨酯水分散體的研究熱點。已有的相關(guān)報道多集中于聚硅氧烷(PDMS)嵌段改性聚氨酯的研究,對單端雙羥烴基聚硅氧烷接枝改性聚氨酯水分散體的研究報道極少。本文以自制的單端雙羥烴基聚硅氧烷和雙端雙羥烴基聚硅氧烷為改性原料,合成了聚硅氧烷接枝和嵌段改性聚氨酯水分散體,并對比研究了兩種改性聚氨酯的性能。
　　 分別以自制的α-丁基-ω-

2、{3-[2-羥基-3-(N-甲基-N-羥乙胺基)丙氧基]丙基}聚二甲基硅氧烷(PDMSa)和α,ω-雙[3-(1-甲氧基-2-羥基-丙氧基)丙基]封端聚硅氧烷(PDMSb)為改性原料、以2,4-甲苯二異氰酸酯為硬段、聚醚210、聚醚220等為軟段,二羥甲基丙酸為離子中心、二乙烯三胺為擴(kuò)鏈劑,采用丙酮法合成了聚硅氧烷接枝改性聚氨酯水分散體(GPU)和聚硅氧烷嵌段改性聚氨酯水分散體(BPU)。利用紅外光譜(FT-IR)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并

3、研究了PDMS含量、分子量及加料順序?qū)Ω男跃郯滨ニ稚Ⅲw各性能的影響。利用透射電鏡(TEM)及環(huán)境掃描電鏡(SEM)觀察了水分散體的顆粒形態(tài)、膠膜斷面微觀形貌,并分析了膠膜各層元素組成。
　　 FT-IR譜圖顯示,PDMSa、PDMSb均成功連接到聚氨酯分子鏈中。PDMS分子量相同時,隨著其含量增加,GPU和BPU的粘度和粒徑均增加,膠膜的耐水及耐甲苯性能提高,但光澤度、拉伸強(qiáng)度下降。當(dāng)PDMS含量為9％時,隨著其分子量的增加,

4、GPU水分散體粘度下降,膠膜的耐水及耐甲苯性能提高。當(dāng)PDMSa分子量為2000左右時,接枝改性膠膜的接觸角達(dá)到最大值(98.7°)、吸水率達(dá)到最小值(15.5％)、斷裂伸長率達(dá)到最大(279.4％)。對BPU而言,隨著PDMSb分子量的增加,BPU的粘度及顆粒粒徑增大；膠膜的耐水性能提高,耐甲苯性能下降,接觸角增加,光澤度、拉伸強(qiáng)度減小,斷裂伸長率增大。透射電鏡圖片顯示,兩種改性聚氨酯水分散體的顆粒形態(tài)均不規(guī)則,掃描電鏡結(jié)果表明,兩種