皮革涂飾劑用聚硅氧烷聚醚嵌段聚氨酯丙烯酸酯低聚物的合成及性能研究.pdf

1、皮革涂飾劑是一種應(yīng)用于皮革表面，用于保護(hù)和美化皮革，彌補(bǔ)皮革制品缺陷的助劑。與易于導(dǎo)致環(huán)境污染且生產(chǎn)效率較低的傳統(tǒng)涂飾劑相比，結(jié)合紫外光聚合技術(shù)的皮革涂飾劑具有快速固化、無溶劑排放、低能量損耗、高效等優(yōu)點(diǎn)。聚硅氧烷修飾聚氨酯化合物能夠有效的結(jié)合聚硅氧烷和聚氨酯的優(yōu)異性能，其產(chǎn)品一般具有良好的耐磨性、高韌性、柔順性、耐高低溫性以及生物惰性等。一般來說，聚醚鏈段的引入能夠提高聚合物分子軟硬段的相容性，改善聚合物的性能，并且在保有聚硅氧烷修飾

2、聚氨酯材料獨(dú)特性能的基礎(chǔ)上大幅地降低成本。因此，光敏聚硅氧烷聚醚嵌段修飾的聚氨酯丙烯酸酯低聚物在皮革涂飾劑的產(chǎn)品性能、生產(chǎn)工藝及成本等方面將具有不可小覷得優(yōu)勢(shì)。本文合成了八種光敏聚硅氧烷聚醚嵌段聚氨酯丙烯酸酯低聚物(DSi5E5PUA, TSi1E9PUA, TSi3E7PUA, TSi5E5PUA, TSi7E3PUA,TSi9E1PUA，TSi5E5PUA1和TSi5E5PUA2)，研究了低聚物官能度、分子中柔性鏈段比例以及分子量對(duì)

3、低聚物性能的影響，并考察了其應(yīng)用于聚氯乙烯(PVC)基材皮革涂飾劑配方的實(shí)際應(yīng)用性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以烷羥基硅油、端羥基聚丙二醇(PPG-2000)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二乙醇胺和丙烯酸2-羥基乙酯(HEA)為主要原料，合成了八種具有不同官能度、柔性鏈段比例和分子量的聚氨酯丙烯酸酯低聚物。并通過紅外(FTIR)、凝膠滲透色譜(GPC)和核磁氫譜(1H NMR)、核磁硅譜(29Si NMR)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表

4、征。⑵考察了官能度對(duì)低聚物的粘度、光聚合動(dòng)力學(xué)以及其固化膜性能的影響。結(jié)果顯示，低聚物官能度的升高對(duì)體系的粘度影響不大，但有助于提高其光聚合性能;低聚物和活性稀釋劑的官能度的提高有利于提升固化膜的拒水性、拉伸強(qiáng)度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及耐熱性能。⑶通過研究柔性鏈段比例對(duì)低聚物的粘度、光聚合動(dòng)力學(xué)以及其固化膜性能的影響發(fā)現(xiàn)，低聚物分子中聚硅氧烷鏈段含量越高，其聚合體系的粘度越大，但其光聚合動(dòng)力學(xué)差別不大;低聚物柔性鏈段比例對(duì)其固化膜的耐熱黃變性

5、、凝膠率以及吸水率影響不大;其固化膜均具有良好的耐熱黃變性，且其固化過程中的體積收縮均在6％以下;低聚物中聚硅氧烷鏈段含量的增加，有助于提高固化膜的熱穩(wěn)定性、斷裂伸長率和表面的疏水性。⑷考察了分子量對(duì)低聚物的粘度、光聚合動(dòng)力學(xué)以及其固化膜的物理化學(xué)性能。結(jié)果顯示，低聚物分子量的升高，導(dǎo)致聚合體系粘度的增大;三種不同分子量低聚物中，低聚物TSi5E5PUA1由于其適宜的粘度，其固化體系的光聚合性能最好。三種不同分子量低聚物的固化膜均具有較

6、好的耐熱黃變性;固化膜的接觸角在74°-76°之間，分散表面能在85 mN/m-90 mN/m之間;固化膜的吸水率約為3.9％-4.4％。低聚物分子量的增加，不僅有助于提高固化膜的拉伸性能，還有助于降低固化過程中產(chǎn)生的體積收縮。⑸DSi5E5PUA, TSi5E5PUA, TSi7E3PUA, TSi9E1PUA, TSi5E5PUA1和TSi5E5PUA2均可以用于皮革涂飾劑配方且涂飾劑具有良好的綜合性能。其涂層能夠與PVC基材實(shí)現(xiàn)良