香豆素衍生物AFC封端的高固含量陽(yáng)離子水性聚氨酯的制備及性能.pdf

1、水性聚氨酯作為一種多功能環(huán)境友好型高分子材料，廣泛受到重視，但由于水的蒸發(fā)熱比明顯高于常用的有機(jī)溶劑，揮發(fā)速度慢，干燥時(shí)間長(zhǎng)，難以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)線高效率的要求。因此，高固含量水性聚氨酯的制備已成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。目前對(duì)陰離子高固含量聚氨酯研究報(bào)道相對(duì)較多，而陽(yáng)離子高固含量水性聚氨酯鮮有報(bào)道。
　　本文創(chuàng)新使用新的軟硬段理論，通過(guò)向聚氨酯軟段中引入長(zhǎng)鏈烷基胺聚氧乙烯醚（PAE）陽(yáng)離子親水結(jié)構(gòu)，合成了一系列高固含量、性能優(yōu)異的水性

2、聚氨酯，重點(diǎn)研究了PAE結(jié)構(gòu)與用量等對(duì)固含量大小、乳液及其膠膜性能的影響。并拓展研究了相同合成條件下，香豆素封端的熒光型聚氨酯的性能以及空間位阻、溫度、溶劑效應(yīng)等對(duì)其熒光性能的影響。通過(guò)紅外(FTIR)、粒徑、拉伸力學(xué)、熱重分析(TGA)、吸水率及接觸角等測(cè)試對(duì)乳液及膠膜進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)，在聚氨酯主鏈中引入PAE使其熱穩(wěn)定性有明顯提升；同時(shí)在配料為：PAE環(huán)氧乙烷（EO）數(shù)目為10，n(PAE)：n(PNGA)=1：9和n（NCO）/

3、n(OH)=1.2條件下，合成的陽(yáng)離子水性聚氨酯固含量最高可達(dá)51.28％，且體系顯良好雙峰粒徑分布趨勢(shì)。其中，聚氨酯乳液膠膜與水的接觸角以及其吸水率隨著PAE中EO數(shù)目和n(PAE)：n(PNGA)比的增加，水對(duì)膠膜的潤(rùn)濕能力逐步提高，吸水率明顯增強(qiáng)；隨著 PEA分子中環(huán)氧乙烷（EO）數(shù)目和用量的增加，制備的CWPU的粒徑變小、流動(dòng)性變差、黏度增大、親水性增強(qiáng)，且因(-CH2-CH2-O-)n可以進(jìn)入乳膠粒子的表面，使得乳液具有優(yōu)異的

4、分散和穩(wěn)定性能。當(dāng) n(PAE-1210)：n(PNGA)的比例增大，膠膜的斷裂伸長(zhǎng)率有較大提升，拉伸強(qiáng)度略有下降；但隨著EO數(shù)目的增多，膠膜的斷裂伸長(zhǎng)率和拉伸強(qiáng)度變化不明顯。
　　為了進(jìn)一步探索制備的CWPU的在特種領(lǐng)域的應(yīng)用前景，并拓展研究了相同合成條件下，香豆素封端的聚氨酯的性能以及空間位阻、溫度、溶劑效應(yīng)等對(duì)其熒光性能的影響。實(shí)驗(yàn)通過(guò)用熒光性香豆素衍生物7-氨基-4-三氟甲基香豆素（AFC）對(duì)聚氨酯分子鏈進(jìn)行封端處理，將熒

5、光性物質(zhì)通過(guò)共價(jià)鍵引入到聚氨酯鏈上，制備了具有長(zhǎng)期貯存穩(wěn)定性的熒光型高固含量陽(yáng)離子水性聚氨酯（CWPU-AFC）。CWPU-AFC的結(jié)構(gòu)通過(guò)FTIR和UV證實(shí)。乳液的粒徑和相對(duì)分子質(zhì)量通過(guò)馬爾文粒度分析儀和 GPC測(cè)定，分析得CWPU-AFC乳液的粒徑為112.3nm，其相對(duì)分子質(zhì)量（Mn）為2.2×104，分布系數(shù)（Mw/Mn）為2.2；對(duì)CWPU-AFC乳液進(jìn)行熒光光譜測(cè)試，分析結(jié)果表明，制備的CWPU-AFC的熒光強(qiáng)度主要受―結(jié)構(gòu)