超支化水性聚氨乳液的制备及性能研究.pdfVIP

超支化水性聚氨酯乳液的制备及性能研究 超支化水性聚氨酯乳液的制备及性能研究 摘要 由于合成时水性聚氨酯多使用亲水性较强的二羟甲基丙酸作为 交联剂，因此聚合形成的分散体为线型聚合物，薄膜的耐水性较差。 目前，通过提高交联度来提高水性聚氨酯耐水性是研究最多也是比较 有效、容易实现的措施。本论文在聚氨酯合成过程中引入超支化聚合 物，希望由此增加聚氨酯的交联度，从而提高其耐水性。 本文首先用酸酐改性超支化聚酯B01tornH20，再将改性后的H20 加入到异佛尔酮二异氰酸酯(工PDI)和聚醚二元醇初聚反应得到的初 聚体系中，然后加入中和剂三乙胺进行反应，最后加水乳化得到超支 化水性聚氨酯乳液。 结果表明，当丁二酸酐(SA)作为H20改性剂，在丙酮中反应达 到终点所需时间比在1，4一二氧六环中反应时间长很多，而且后续试 验表明，丁二酸酐制备得到的乳液稳定性较差。选用1，4一二氧六环 作为溶剂，顺丁烯二酸酐(MA)作为H20改性剂，红外检测法显示反 应2h即可达到反应终点。当H20改性不同数目端羟基时反应所需时 间不同，红外和核磁测试均表明H20已经成功改性成部分端羧基。所 以综合考虑，选择顺丁烯二酸酐为改性剂，1，4一二氧六环为溶剂， 改性端羟基数目为2，反应2h，得到改性产物为H20—2MA。 论文讨论了两种初聚摩尔比异氰酸基／羟基(Nco／oH)，分别为5：1 墓皂：耋巳悉蜃喇牲弧相计王fl鞋竹壬世寻尹彳P7k·n生点骚每看曲譬罐l吒爵彳亡I订生¨垒0凡一l吐旨导^抖每了 超支化水性聚氨酯乳液的制备及性能研究 和2：1，结果表明初聚摩尔比对初聚体系异氰酸基含量(NC0％)变 化速率的影响不是很显著。温度和催化剂对初聚体系NC0％变化速率 的影响比较大。温度越高，初聚反应速率越快。加入少量的催化剂二 的最佳条件为不添加任何催化剂，反应温度80℃，初聚摩尔比为2：1， 初聚反应4h。加入H20—2MA进行预聚反应，用红外检测反应达到终 点需要7h。 羧基含量、聚醚二元醇种类、中和度和乳化条件等因素都会影响 超支化水性聚氨酯乳液粒径和贮存稳定性。羧基含量增加到2．05％时， 为聚醚二元醇时得到的乳液呈现微黄色，而使用PTHF2000作为聚醚 二元醇，得到的是稳定的乳白色乳液。当中和度为0．7—1．O时，可以 得到稳定的且粒径较小的乳液。当温度为30℃左右，容易得到均匀 的乳液；当温度过低，预聚体粘度较大，搅拌困难甚至发生凝胶，难 以乳化。最终选择PTHF2000作为聚醚二元醇，羧基含量为2．05％， 中和度为1．0，乳化温度为30—35℃，制备的超支化水性聚氨酯乳液 的粒径为O．082um，可以稳定贮存6个月以上。采用优化条件制备 的超支化水性聚氨酯胶膜的初始热分解温度为260℃，吸水率为 7．14％。与文献相比，本文制备的超支化水性聚氨酯的耐水性和耐热 稳定性有所提高。 关键词：水性聚氨酯；超支化聚合物；超支化聚酯 SYNTHESISAND PROPERTIESOF POI删ER BASEDⅥ，ATERBORNE POI肌瓜ETHANE EMULSION ABSTRACT Becauseof acidas usingdiIIlethylol propioniccross-lillkingagent，the is polyIner dispersions 11nearand the of water-