水性聚氨酯的合成及改性研究3.pdfVIP

维普资讯 2005年第 3期 广 东 化 工 5 水性聚氨酯的合成及改性研究 张武英 ，修玉英 (1．深圳职业技术学院精细化工与材料系，广东 深圳 518055； 2．华南理工大学 材料研究所，广东 广州 510640) [摘 要]以甲苯二异氰酸酯、聚醚二元醇、二羟甲基丙酸为主要原料合成了水性聚氨酯乳液。采用二乙烯 三胺内交联改性水性聚氨酯。研究发现，改性乳液常温贮存性好 ，有效贮存期超过 5个月，但常温成膜的性能较 差，热处理之后随着二乙烯三胺用量的增加，涂膜的拉伸强度增大，吸水率极大的下降，性能得到改善。 [关键词]水性聚氨酯；合成；内交联；性能 水性聚氨酯以水代替有机溶剂作为分散介质，具有无毒、 1．4．2 固含 量 不燃、不污染环境及节约能源等优点，近年来随着人们对环境 称取 1—2g的试样置于烧杯中，在已调至 (100±2)℃的 保护关注程度的 日益加深 ，使水性聚氨酯在各个行业得以广 干燥箱中放置 30min，取出放在干燥器中冷却 ，称量。再放到 泛应用 ” 。目前大多数水性聚氨酯分散体主要是线性热塑 干燥箱中热烘 15min，取出放在干燥器中冷却 ，称量。重复此 性聚氨酯，由于其涂膜没有交联，分子量较低，因此膜的一些 步骤 ，直至相邻两次称量之差不大于0．5mg为恒重。 性能，如耐水性 、耐溶剂性、粘接性能较双组分溶剂型聚氨酯 计算公式如下： 差。近年来，对水性聚氨酯的改性成了该领域的研究热点，交 N~It／％ 100％ 联改性是提高其耐水性和机械强度最有效的方法之一 。 大多数水性聚氨酯分散体合成时采用乙二胺作为扩链 式中：M。为固含物质量，单位 g，M 为试样质量 ，单位 g。 剂，不能起到交联的作用。本文采用二乙烯三胺作为扩链剂 1．4．3分 散 体 粘度 测 试 来内交联改性水性聚氨酯，研究分散体的稳定性 ，热处理前 用 NDJ一79型旋转式粘度计 ，测得各分散体在 (25±1)℃ 后涂膜的耐水性和机械性能。 下的粘度 。 1 实验部分 1．4．4拉 伸 强度 测试 1．1原料 将聚氨酯水乳液放置常温放置 3天成膜 ，热处理是将常 甲苯二异氰酸酯 (TDI)，上海化学试剂厂；聚醚多元醇 温成膜在 100T下热烘3h。将制备好的聚氨酯水乳液胶膜 ，用 (PPG)，上海高桥石化三厂；二羟 甲基丙酸 (DMPA)，国产 ；三 80X5型的裁剪刀裁好，放在真空干燥器中真空干燥24h，然 乙胺 (TEA)、乙二胺 (EDA)、二乙烯三胺 (DTA)，广州化学试 后在 xLL一100A型拉力试验机上测定其拉伸强度及延伸率 ， 剂厂；N一甲基一2一吡咯烷酮，进 口。 拉伸速度为室温下250mm ·min～。延伸率的计算公式如下： 1．2水性聚氨酯分散体的合成 E ： ×100％ 将经过干燥 处理 的聚醚多元醇装入配有温度计 、搅拌 L． 器、500mL的三 口烧瓶 中，加入计量好 的甲苯二异氰酸酯于 式中：E为延伸率 ，，J。为