有機(jī)硅改性聚氨酯乳液的制備與性能研究

有機(jī)硅改性聚氨酯乳液的制備與性能研究

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1、摘要本論文通過化學(xué)改性手段,將有機(jī)硅單體以化學(xué)鍵合的方式引入聚氨酯分子鏈中,制備了有機(jī)硅改性聚氨酯乳液。利用有機(jī)硅在材料表面富集的特點(diǎn),達(dá)到顯著改善聚氨酯乳液表面光澤低、耐濕擦性能差的目的。該論文系統(tǒng)考察了擴(kuò)鏈劑的種類和用量、有機(jī)硅單體的種類和用量等因素對(duì)聚氨酯乳液的各種穩(wěn)定性能、力學(xué)性能和表面性能的影響。研究結(jié)果表明,采用乙二胺和二乙烯三胺擴(kuò)鏈制備的聚氨酯乳液具有優(yōu)良的穩(wěn)定性能,前者制備的膠膜柔軟、拉伸強(qiáng)度較低、伸長率高,后者制備的膠膜顯示出較高的拉伸強(qiáng)度、硬度和良好的耐介質(zhì)性能,而且當(dāng)交聯(lián)劑的用量為N

2、H:NCO為1:1(摩爾比)時(shí),聚氨酯乳液的力學(xué)性能和耐介質(zhì)性能最好:采用氨基硅油擴(kuò)鏈制備的聚氨酯乳液,膠膜的表面接觸角大幅度提高,但力學(xué)性能和耐介質(zhì)性能有不同程度下降;采用三乙醇胺擴(kuò)鏈制備的聚氨酯乳液穩(wěn)定性差,儲(chǔ)存期一般都在1個(gè)月以下。低分子量的硅醇與異氰酸酯反應(yīng)制備了硅醇改性聚氨酯乳液,隨硅醇含量的增加,成膜物的硬度基本不變,拉伸強(qiáng)度下降,而且乳液的穩(wěn)定性較差,儲(chǔ)存期一般都在3個(gè)月以下。KH一560接枝改性聚氨酯乳液可顯著提高聚氨酯乳液的拉伸強(qiáng)度、硬度和耐介質(zhì)性能,膠膜的斷裂伸長率大幅度下降,表面接觸

3、角隨KH.560用量的增加而增大,而且KH.560的用量對(duì)該乳液的穩(wěn)定性能有不良影響,接枝改性聚氨酯乳液,當(dāng)KH.560用量大于8%時(shí),穩(wěn)定性很差;共混改性聚氨酯乳液,當(dāng)KH一560用量大于lO%時(shí),穩(wěn)定很差。利用烴羥基有機(jī)硅與多異氰酸酯共聚制備了烴羥基有機(jī)硅改性聚氨酯乳液,改乳液具有很好的穩(wěn)定性,其膠膜的力學(xué)性能和耐水、甲苯、丙酮等介質(zhì)性能隨有機(jī)硅含量的增加有不同程度的降低,但表面性能顯著提高,當(dāng)烴羥基有機(jī)硅用量為3%時(shí),表面接觸角從57。增加到72。,但繼續(xù)增大烴羥基有機(jī)硅用量,表面接觸角變化不人。該

4、乳液凍融后,粘度基本不變,力學(xué)性能和耐介質(zhì)性能隨烴羥基有機(jī)硅用量的增加有不同程度的降低。關(guān)鍵詞:聚氨酯乳液;有機(jī)硅改性劑;化學(xué)改性;乳液穩(wěn)定性:表面接觸角蘭童堡』奎蘭三蘭堡主蘭堡絲圣ABSTRACTTheorganicsiliconemodifiedpolyurethanedispersionispreparedbychemicalmodificationandorganicsiliconeagentarelinkedwithPUmolecularchainbychemicalbond.Thesurfac

5、ebrightnessandwet-cleaningresistanceofPUdispersionareobviouslyimprovedbecausetheorganicsiliconeisenrichedinthesurfaceoftheirfilms.Theeffectofsortsandcontentofchainextendingagentandorganicsiliconeagentonthestability,mechanicalpropertiesandsurfacepropertyof

6、PUdispersionaresystematicallyinvestigated.TheresearchresultsshowPUdispersionextendedbyethylenediamineanddiethylenetriaminehavegoodstability.Theformerhasthemechanicalpropertyoflowhardness,lowtensilestrengthandhighelongationatbreakandthelatterhashighertensi

7、lestrengh,hardnessandbettermediumresisitanceproperty.WhenmolarratioofNHgroupinchain—extendingagenttoNCOgroupinPUprepolymerisabout1:1,thePUdispersionwiththebestmechanicalpropertiesandmediumresistancepropertyisprepared。ThePUdispersionextendedbyaminoalkylsil

8、iconeoilshowslargesurfacecontactangle,butpoormechanicalpropertyandmediumresistance.ThePUdispersionextendedbytriethanolamineshowspoorstability,thestorageperiodlessthanamonth.ThePUdispersionmodifiedbysilconolisprepare

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