有機(jī)硅改性聚氨酯涂飾劑的制備及應(yīng)用.pdf

1、在催化劑二月桂酸二丁基錫和少量助溶劑作用下，以聚合物多元醇、異氰酸酯、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、羥基硅油(HPMS)、親水性擴(kuò)鏈劑N-甲基二乙醇胺(MDEA)、中和劑硫酸二甲酯、擴(kuò)鏈劑三羥甲基丙烷(TMP)為主要原料，合成了一系列自乳化羥基硅油改性聚氨酯水乳液，還利用流延成膜法制備了一系列羥基硅油改性聚氨酯膠膜。并將所得乳液在皮革涂飾中進(jìn)行應(yīng)用。采用紅外光譜(FT-IR)、凝膠滲透色譜(GPC)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TE

2、M)和示差掃描量熱儀(DSC)對(duì)其結(jié)構(gòu)、形態(tài)和熱性能進(jìn)行了表征。研究了w(MDEA)、n(NCO)/n(OH)、產(chǎn)品pH、w(HPMS)對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響，討論了羥基硅油改性聚氨酯膠膜力學(xué)性能、耐介質(zhì)性、熱性能及相容性的影響因素，還對(duì)涂飾革的物化性能進(jìn)行了測(cè)試。研究結(jié)果表明： (1)HPMS/PU乳液的較佳制備配方為：n(NCO)/n(OH)=2.2，M<,n>(PTMG)=1000，w(TMP)=3％，w(MDEA)=7％，1

3、1，(HPMS)=15％，M<,n>(HPMS)=14220，pH值為6.0～7.0。 (2)隨著w(MDEA)的增加，產(chǎn)品pH的增大，n(NCO)/n(OH)的降低，乳液穩(wěn)定性增加，但若pH過高時(shí)，則不利于乳液的穩(wěn)定性。 (3)膜的拉伸強(qiáng)度和彈性模量與n(NCO)/n(OH)和w(TMP)基本呈正比關(guān)系，與w(MDEA)成反比，斷裂伸長率相反。但當(dāng)w(TMP)>3％后，膠膜的力學(xué)性能變差。與P1和P12系列膜相比，P2

4、系列膜的拉伸強(qiáng)度和彈性模量較低。當(dāng)w(17MP)=3.0％，w(MDEA)=7.0％，n(NCo)/n(OH)=2.2時(shí)，P1/AR膠膜的拉伸強(qiáng)度(σ)和彈性模量(E)可達(dá)33.8：MPa。 (4)IPDI制得的脂肪族聚氨酯膠膜較柔軟，強(qiáng)度較差，但其耐堿鹽性較好，而TDI型芳香族聚氨酯膠膜較剛硬，強(qiáng)度較好，耐乙醇、醋酸性較差；PTMG分子量越大，耐介質(zhì)性越差。且隨著w(MDEA)的降低，w(TMP)的增加，膠膜的耐介質(zhì)性提高。但

5、w(TMP)有一定限度，過大會(huì)影響乳液的穩(wěn)定性。 (5)羥基硅油的加入削弱了膠膜的力學(xué)強(qiáng)度，但賦予了膠膜優(yōu)異的耐水性和耐介質(zhì)性。DSC測(cè)試結(jié)果表明，有機(jī)硅的加入增加了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。 (6)HPMS/PU乳液的TEM圖表明，純PU乳液的粒徑很小，HPMS的加入使乳液粒徑增加，而且隨w(HPMS)的增加，乳液粒徑逐漸變大。當(dāng)羥基硅油用量大于15％時(shí)，乳液顆粒間相互粘附，且由于分子鏈具有較強(qiáng)的疏水性，乳液的穩(wěn)定性在一定程度上

6、受到影響。 (7)PU和PUHS膠膜表面的SEM圖表明羥基硅油改性聚氨酯膠膜表面相對(duì)平整、光滑，且具有較高的光澤。PU和PUHS膠膜斷面的SEM圖亦表明，但當(dāng)w(HPMS)>15％時(shí)，相分離現(xiàn)象隨著w(HPMS)的增加而越來越明顯。這是由于羥基硅油與聚氨酯的物理化學(xué)性質(zhì)相差很大，很難相容，過量的羥基硅油會(huì)導(dǎo)致兩相分離的加劇。 (8)經(jīng)HPMS/PU涂飾的革，光澤手感以及機(jī)械強(qiáng)度都有所提高，涂層耐干濕擦性能良好，憎水性得到