含硅聚氨酯乳液和含硅聚氨酯改性聚丙烯酸酯的研究.pdf

1、本研究合成了陰離子型和非離子型水性含硅聚氨酯乳液,同時合成了酯溶性含硅聚氨酯改性聚丙烯酸酯,并對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與性能進行表征和測試。
　　 以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二羥甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(1,4-BDO)和端羥基硅油(PDMS-OH)為主要原料,分別采用聚醚二元醇N220和N210,合成了兩種陰離子型含硅聚氨酯IWPU—N220和IWPU—N210乳液。分別考察了WN220(PDMS-OH占N220與PD

2、MS—OH的質(zhì)量比)和WN210(PDMS-OH占N210與PDMS—OH的質(zhì)量比)對IWPU—N220和IWPU—N210結(jié)構(gòu)及性能的影響。研究結(jié)果表明,兩種IWPU樹脂中,PDMS—OH鏈段與氨基甲酸酯形成了嵌段共聚結(jié)構(gòu)。IWPU-N220和IWPU—N210樹脂的吸水率均隨著WN220與WN210的增加而降低,而它們的乳液粘度先降低后增加。IWPU—N220乳液的粒徑隨著WN20的增大呈先減小后增加的趨勢,乳膠粒粒徑呈單峰分布,且

3、分布變窄；而IWPU-N210乳液的粒徑隨著WN210的增大呈先增加后減小再增加的趨勢,乳膠粒粒徑分布由雙峰變?yōu)閱畏?且分布變窄。IWPU-N220和IWPU-N210樹脂的Tg在WN220和WN210均小于50％時基本保持不變,而當(dāng)WN220和WN210均大于50％時,它們的Tg明顯增加。兩種IWPU樹脂的熱分解過程均呈現(xiàn)為三段,且每段的最大分解速率溫度隨著WN220和WN210的增加變化程度不同。WN220的增加對IWPU-N220

4、樹脂的起始分解溫度影響較小,而WN210的增加對IWPU-N210樹脂的起始分解溫度影響較大。
　　 采用聚乙二醇(PEG1000)為親水?dāng)U鏈劑,以甲苯二異氰酸酯(TDI)、端羥基硅油(QLS-203)、聚醚二元醇(N210)為主要原料制備了非離子型含硅聚氨酯(NWPU)乳液。研究了QLS-203用量對乳液穩(wěn)定性以及NWPU樹脂結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明,QLS-203已引入到NWPU鏈段結(jié)構(gòu)中。隨著QLS-203用量的增加,N

5、WPU乳液穩(wěn)定性變差,其粘度增加,同時粒徑先增大后減小。NWPU結(jié)構(gòu)中引入QLS-203結(jié)構(gòu)能夠提高NWPU樹脂的耐熱性,且當(dāng)QLS-203用量為單體總量的15wt％時,NWPU乳液穩(wěn)定性及其樹脂耐熱性最好。隨著OLS-203的用量增加,NWPU樹脂中硬段及PEG鏈段結(jié)晶速率加快,且Tg提高。NWPU樹脂的結(jié)晶與熔融溫度也受到QLS-203用量的影響。
　　 以分子量不同的PDMS-OH(分子量:1000、2000、4000)、

6、IPDI、丙烯酸羥乙酯(HEA)為主要原料,合成出三種酯溶性含硅聚氨酯(SPU1000；SPU2000；SPU4000)。研究表明,隨著PDMS-OH分子量的增加,三種SPU樹脂的分子量和Tg均降低,其溶液粘度先降低后增加。SPU1000熱分解過程分為兩段,而SPU2000和SPU4000熱分解過程分為三段,但三種SPU樹脂的起始分解溫度隨著PDMS-OH分子量的增加而增大。
　　 采用合成的SPU與丙烯酸酯單體共聚,制得SPU

7、1000、SPU2000和SPU4000三種改性的聚丙烯酸酯(SPU-A),并對其結(jié)構(gòu)與性能進行研究。結(jié)果表明,SPU1000、SPU2000、SPU4000均已經(jīng)共聚到聚丙烯酸酯分子鏈上,且三種SPU—A溶液的粘度隨著SPU用量的增加而增加。SPU用量的增加對三種SPU—A樹脂的起始分解溫度有不同程度的影響,而對三種SPU-A樹脂的最大分解速率溫度影響均較小。SPU1000-A的Tg隨著SPU1000用量的增加先降后升；SPU2000