水性聚氨酯酸浴凝聚成膜的探究.pdf

1、水性聚氨酯(WPU)是上世紀(jì)50年代研發(fā)出來的一種新型聚合物,其特點(diǎn)是軟硬度可調(diào)范圍廣、耐磨、耐水解、耐化學(xué)品、附著力好、可在較低的溫度下固化成膜等。它的主鏈結(jié)構(gòu)都是氨基甲酸酯(-NH-COO-)鏈段,水性聚氨酯最大的優(yōu)勢就是以水替代溶劑型聚氨酯中的有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì),因此具有無毒、無污染、不燃、節(jié)能、安全等自身特點(diǎn),同時也有溶劑型聚氨酯易操作、可改性、成膜溫度低等特點(diǎn)。隨著環(huán)保壓力的日趨加大,水性聚氨酯代替溶劑型聚氨酯的趨勢已成為不

2、爭的事實(shí)。水性聚氨酯雖然性能優(yōu)異,但某些領(lǐng)域其應(yīng)用還處于試驗(yàn)研發(fā)階段,與溶劑型聚氨酯還有一定差距。
　　 本課題研究的內(nèi)容主要是水性聚氨酯在合成革上的應(yīng)用。目前在聚氨酯合成革方面制備高彈微孔膜只有溶劑型聚氨酯的濕法工藝,雖然也有用水性聚氨酯做成的微孔結(jié)構(gòu),但多見于機(jī)械發(fā)泡法,且也尚未大工業(yè)化生產(chǎn)。因此水性聚氨酯采用化學(xué)方法制的高彈微孔結(jié)構(gòu)就是一個新課題,科研價值和實(shí)用價值都很大。
　　 本文采用丙酮法,首先制得水性聚氨酯

3、。采用傅里葉紅外掃描儀(FT-IR)對WPU進(jìn)行表征,結(jié)果表明產(chǎn)物具有預(yù)期的化學(xué)結(jié)構(gòu)；熱重分析(TGA)對聚合物進(jìn)行熱穩(wěn)定性表征；凝膠滲透色譜(GPC)對分子量進(jìn)行分析；并對膜的固含量、模量(kg／cm2)、拉伸率(％)、抗張強(qiáng)度(kg／cm2)進(jìn)行了測試。結(jié)果表明,制得的水性聚氨酯(WPU)有良好的熱穩(wěn)定性和分子量分布,軟硬段之間存在著微相分離,膜的機(jī)械強(qiáng)度達(dá)到了合成革用水性聚氨酯的要求。
　　 用制得的WPU按照一定比例加入

4、增稠劑、流平劑、木質(zhì)粉等助劑,在乙酸酸浴的環(huán)境下,破乳成膜。將這種方式制得的膜與WPU自然烘干法做機(jī)械強(qiáng)度的對比；與溶劑型PU濕法工藝制備的膜做掃描電子顯微鏡(SEM)表征對比。結(jié)果表明:增稠劑和流平劑有助于酸浴時得到均勻、平整的膜；通過WPU酸浴破乳法、自然烘干法制備的膜進(jìn)行機(jī)械性能比較,發(fā)現(xiàn)酸浴破乳法制備的膜足夠薄時,能得到透明的膜,其機(jī)械性能與自然烘干法相差不大；若酸浴法制備的膜較厚或者添加木質(zhì)粉,則為不透明的膜,其機(jī)械性能與自然