聚酯-聚醚混合型水性聚氨酯的合成及性能.pdfVIP

2010年第25卷第4期 聚氨酯工业 2010．V01．25No．4 POLYURETHANEINDUsTRY ·39· 羚 ：N 蕊：、·技术交流≤ 聚酯／聚醚混合型水性聚氨酯的合成及性能 张浩 (江苏省安全生产科学研究院 南京210042) 摘要：以聚己二酸丙二醇酯(PPA)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为混合软段合成阴离子型水性 着PPA与PTMG的摩尔比的减少，合成的WPU成膜后的伸长率增加，拉伸强度有所降低，耐水性 增强。 关键词：聚己二酸丙二醇酯；聚四氢呋喃醚二醇；水性聚氨酯；力学性能；耐水性 323．8 中图分类号：TQ 文献标识码：A 水性聚氨酯(wPU)以水为分散介质，与溶剂型丁二醇(BDO)、丙酮，化学纯，上海凌峰化学试剂有 相比，具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源及易加 限公司；二月桂酸二丁基锡，化学纯，上海试剂一厂。 工等特点，倍受国内外研究人员的重视，成为当今聚 T-2000型电子天平，常熟双杰测试仪器厂； 氨酯领域研究发展的重要方向…。 NDJ．1型旋转式粘度计，上海天平仪器厂；MAGNA- 制备WPU的多元醇有聚酯多元醇、聚醚多元 550型傅立叶变换红外光谱分析仪，美国尼高力 醇等。采用聚酯多元醇为原料制得的WPU，成膜后 公司。 强度较好：粘附力较高，但由于聚酯本身的耐水解性 1．2 WPU乳液的制备 比聚醚差，其贮存稳定性较差；而聚醚型聚氨酯低温 在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计和氮气导管 柔顺性好，耐水性较好，但它的力学性不如聚酯型聚 的500 氨酯。目前研究表明，由聚四氢呋喃醚二醇(PT— 混合的低聚物二元醇或单一低聚物二元醇和7．0％ MG)制得的聚氨酯机械强度及耐水解性均较好，但 由于其价格较高，限制了它的广泛应用口pJ。本研 量分数为反应体系的0．3％催化剂二月桂酸二丁基 究结合聚酯与聚醚多元醇各自的优点，将PTMG与锡，在60℃下缓慢滴加与低聚物二元醇摩尔比为 聚己二酸丙二醇酯(PPA)以一定的比例，合成出具1：1的TDI，滴加完后在50—80℃下控温反应4h， 有较高伸长率，较好耐水性的WPU，探讨PTMG与制得NCO质量分数为30％一40％的预聚体，然后 于50。C加入适当量的丙酮溶剂溶解稀释，加入质量 PPA的摩尔比对WPU的伸长率及耐水性的影响， 确定了PPA与PTMG较佳的配比。 分数为20％的TEA，中和反应约2h。当中和度达 到90％一100％时停止反应。最后加入质量分数为 1实验部分 8．o％的扩链BDO在高速剪切搅拌下水乳化扩链， 1．1主要原料及仪器 再真空把溶剂抽离，得固体质量分数为30％的WPU 甲苯二异氰酸酯(TDI)，工业品，BASF公司；聚乳液。 己二酸丙二醇酯(PPA，相对分子质量为500、1．3性能测试 1000)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG，相对分子质量为1．3．1离心稳定性 500、1000)，工业品，上海高桥石化三厂；2，2一二羟甲通过离心加速沉降试验模拟乳液的贮存稳定 基丙酸(DMPA)，化学纯，进口；三乙胺(TEA)、1，4．性。通常在离心机中以3000 r／min的转速离心沉 万方数据 ·40· 聚氨酯工业 第25卷 降15rain后观察，若无沉淀，可认为贮存稳定。 1．3．2聚氨酯膜的力学性能