聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯膜材料结构及性能研究
聚丁二烯聚氨酯_脲密封材料的性能研究
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10 15 20 30
8. 9 13. 0 12. 0 11. 0 8. 2 6. 7
300 320 300 200 170 130
注 :聚丁二烯型聚氨酯2脲弹性体的配方 : HTPB 100 g ,TDI 13. 9 g , MOCA 8. 5 g ,碳黑用量可变。
2. 5 HTPB 型聚氨酯2脲的粘接性
第 2 期 全一武等·聚丁二烯聚氨酯2脲密封材料的性能研究 · 1 5 ·
的聚氨酯2脲具有较高的硬度 ,材料的拉伸强度较大。 并且氨基与异氰酸酯基团的反应活性比羟基大 ,采用 MOCA ,固化速度快 。以MOCA为固化剂制得的聚丁二 烯聚氨酯2脲综合性能最佳 。
聚氨酯作为一种通用的高分子合成材料 ,其最大 的特点是在高硬度下仍保持弹性 ,此外聚氨酯有着优 良的耐磨性和耐油性 、耐老化性等特点 。但通常的聚 酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯中 ,酯键和醚键不耐热水 和强酸碱。由于聚氨酯的这个缺点 ,使它在高要求的 密封 、防水材料领域中没有得到充分的利用 。而由液 体聚硫橡胶制成的密封材料存在着机械强度不高 、吸 水性和透湿性较大等不足 。
端羟基聚丁二烯 ( HTPB) 是液体橡胶中非常重要 的一个品种 ,最初是作为火箭固体推进剂的胶粘剂 , 由于它有极优的耐水性 ,可应用于粘合剂和电器灌封 胶[1 ,2] ,制 备 各 种 压 敏 胶 和 热 熔 胶[3] 、各 种 改 性 涂 料[4] ,以及用于沥青改性 、通用橡胶的加工助剂等 。
HTPB 型聚氨酯2脲作为一种密封材料 ,应与其他
材料有较好的粘接性能 。HTPB 型聚氨酯2脲作为胶
粘剂使用 ,与金属的粘接强度如下 :
基材 剪切强度/ MPa
钢 不锈钢 铜
铝
水性聚氨酯的合成及改性研究
水性聚氨酯的合成及改性研究一、水性聚氨酯的合成1.单组分法单组分法是指将所有原料一起混合反应，形成水性聚氨酯。
通常，该方法采用预聚氨酯作为单组分，并经过链延长反应形成最终的聚合物。
预聚氨酯的合成通常采用聚醚或聚酯二元醇与异氰酸酯反应得到，其中加入一定量的带有亲水基团的链延长剂，如双异氰酸酯、聚醚二醇乙二醇醚等，以增加水分散能力。
2.双组分法双组分法是指将异氰酸酯等预聚物和含有亲水基团的聚合物分散在水中形成乳液，再通过链延长反应形成水性聚氨酯。
该方法的优点是合成过程简单，适用于大规模生产。
然而，由于异氰酸酯对湿气敏感，合成过程需要在惰性气氛下进行。
二、水性聚氨酯的改性研究为了提高水性聚氨酯的性能以满足不同的应用需求，需要进行各种改性研究。
以下是近年来的一些研究进展：1.共聚改性共聚改性是指将其他合适的高分子材料引入水性聚氨酯以改变其性能。
例如，通过与聚醚二醇共聚合，可以增加水性聚氨酯的柔韧性和弹性。
此外，与丙烯酸树脂、聚合物胶乳等共聚合也可以改变聚氨酯的性能。
2.添加剂改性添加剂改性是指在水性聚氨酯中添加一定量的功能性添加剂，以改善其性能。
例如，加入填料可以增加聚氨酯的强度和硬度；加入交联剂可以提高聚氨酯的耐热性和耐化学品性能。
3.表面改性表面改性是指在水性聚氨酯的颗粒表面涂覆一层功能性物质，以改变其表面特性。
例如，通过在颗粒表面引入疏水基团，可以提高水性聚氨酯的耐水性和耐候性。
4.环境友好改性近年来，环境友好改性成为研究的热点。
例如，采用水性异氰酸酯、可生物降解聚合物作为原料，以降低对环境的污染。
此外，采用可再生资源合成水性聚氨酯也是一种重要的发展方向。
总之，水性聚氨酯的合成方法多样，可以通过单组分法或双组分法合成。
为了满足不同的应用需求，需要对水性聚氨酯进行各种改性研究。
共聚改性、添加剂改性、表面改性和环境友好改性都是重要的改性方向。
展望未来，水性聚氨酯的改性研究将更加注重环境友好性，以及与其他功能材料的复合应用。
水性聚氨酯乳液的合成及改性研究的开题报告
水性聚氨酯乳液的合成及改性研究的开题报告
一、研究背景
水性聚氨酯乳液具有优异的性能，包括良好的耐磨性、耐化学性、良好的柔软性和弹性、良好的防水性等，广泛应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨、纤维素制品等领域。
目前，随着环境保护和可持续发展的要求逐渐增加，水性聚氨酯乳液逐渐得到了广泛
的关注和应用。
由于水性聚氨酯乳液具有结构复杂、反应敏感等特点，因此需要对其合成和改性进行深入研究，以提高其性能和降低成本，从而更好地满足市场需求。
因此，本研究
计划对水性聚氨酯乳液的合成及改性进行研究。
二、研究内容
1. 水性聚氨酯乳液的合成
采用反应型乳化技术，以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇和丙烯酸为原料，合成水性聚氨酯乳液。
通过优化反应条件，达到良好的乳化效果和合成产率。
2. 局部改性
以丙烯酸为单体，通过乳液聚合反应，将其引入到水性聚氨酯乳液中，局部改性水性聚氨酯乳液。
进一步优化反应条件，探索不同单体引入比例的影响，提高改性后
的水性聚氨酯乳液的性能。
3. 全部改性
通过梯度改性的方法，选取不同的改性单体，在反应过程中逐步向水性聚氨酯乳液中引入，全面改性水性聚氨酯乳液。
通过对改性条件的优化和对改性后的水性聚氨
酯乳液的性能测试，确定最佳改性方案。
三、研究意义
本研究将进一步探究水性聚氨酯乳液的合成和改性，提高其性能和降低成本，为其在涂料、胶粘剂、印刷油墨、纤维素制品等领域中的应用打下基础。
同时，也为环
境保护和可持续发展作出贡献。
端羟基聚丁二烯改性水性聚氨酯的合成与性能
技术，在合成聚氨酯水分散体的不同阶段引入蓖麻油［7］、环氧 树脂［8］、丙烯酸酯［9］和有机硅［10］等对聚氨酯水分散体进行多 重交联改性，但 这 些 对 于 改 善 涂 膜 的 低 温 柔 韧 性 作 用 不 大。 端羟基聚丁二烯 是 液 体 橡 胶 中 的 一 种，具 有 较 长 的 非 极 性 碳 链，包含碳碳双键和 2 个羟基，选取端羟基聚丁二烯改性水性 聚氨酯，是通过强 疏 水 性 的 烯 键，提 高 水 性 聚 氨 酯 的 耐 水 性， 同时利用橡胶材 料 优 异 的 弹 性 和 柔 韧 性，可 以 很 好 地 改 善 水 性聚氨酯的低温 柔 韧 性，使 水 性 聚 氨 酯 涂 料 满 足 严 寒 天 气 的 要求［11 － 12］。
关键词： 端羟基聚丁二烯（ HTPB） ； 水性聚氨酯； 改性 中图分类号： TQ 630. 4 + 3 文献标识码： A 文章编号： 0253 － 4312（ 2012） 04 － 0017 － 04
Synthesis and Properties of Hydroxyl － Terminated
术
Abstract： The title modified waterborne polyurethane emulsion was synthesized by hydroxyl － terminated polybutadiene（ HTPB） ，isophorone disocyanate （ IPDI） ，and polyether polyol （ N － 220 ） as main material． The influences of the dosage of HTPB on the particle size and storage stability of WPU，and the water resistance，mechanical properties，low temperature flexibility of their films were studied． The results showed that when the total mole ratio of NCO / OH was 1. 3 and the amount of DMPA was 6% ，and the amount of HTPB was below 40% （ based on mass of polyether polyol N － 220） ，WPU showed little change，in particle sized good storage stability． Controlling the amount of HTPB according to the content of hydrophilic groups could lead to a good dispersion and storage stability of WPU． With the increase of HTPB amount，the tensile strength of their films gradually increased first and then decreased，but the elongation at break and water absorption rate gradually decreased first and then increased and the low temperature flexibility became better． When the amount of HTPB was around 30% ，the films of modified waterborne polyurethane gave the best performance．
水性聚氨酯研究报告
水性聚氨酯研究报告引言水性聚氨酯（waterborne polyurethane，简称WPU）是一类具有良好环保性能的高分子材料，在涂料、胶黏剂、弹性体等领域具有广泛的应用。
本报告旨在介绍水性聚氨酯的研究进展、制备方法、特性以及应用前景，促进对水性聚氨酯的进一步研究和开发。
1. 水性聚氨酯的制备方法水性聚氨酯的制备方法主要包括亲水基团引入法、无溶剂法和乳液聚合法等。
其中，乳液聚合法是目前较为常用的方法，具体流程如下： 1. 选择合适的聚醚多元醇和二元异氰酸酯作为主要原料。
2. 在适当的温度和条件下，将聚醚多元醇和二元异氰酸酯进行预聚合反应，形成醇胺预聚体。
3. 将醇胺预聚体与水相稳定体系（包括乳化剂和乳化助剂）进行乳化，得到水性聚氨酯乳液。
4. 进行乳液的脱溶剂化，其中常用的方法有真空蒸馏法、半透膜脱溶法等。
2. 水性聚氨酯的特性水性聚氨酯具有以下几个显著特性： - 环保性：相对于传统的溶剂型聚氨酯，水性聚氨酯具有低挥发性，减少了有机溶剂的使用，符合环保要求。
- 优异的物理性能：水性聚氨酯具有良好的柔韧性、强度和耐候性等物理性能。
- 良好的附着力：水性聚氨酯能够与不同类型的基材形成牢固的结合，提供优异的附着力。
- 调控性能：水性聚氨酯可以通过调整主链结构、交联机理和配方等方式，实现对其性能的调控。
3. 水性聚氨酯在涂料领域的应用水性聚氨酯在涂料领域具有广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面： 1. 家具涂料：水性聚氨酯具有优良的耐刮擦性、耐磨损性和耐化学药品腐蚀性，适用于家具表面的涂装。
2. 木器涂料：水性聚氨酯可用于室内外木器的装饰和保护，具有优异的抗紫外线性能和耐候性能。
3. 金属涂料：水性聚氨酯具有优异的耐蚀性和防锈性能，适用于金属表面的防腐涂料。
4. 汽车涂料：水性聚氨酯可以作为汽车涂料的基材，具有良好的附着力、耐候性和耐化学腐蚀性。
4. 水性聚氨酯在胶黏剂领域的应用水性聚氨酯在胶黏剂领域也具有广泛的应用前景，如下所示： 1. 木工胶：水性聚氨酯胶黏剂用于木工胶可以提供优良的粘接强度和耐候性。
聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯膜材料结构及性能研究
Ａｂ ｔ ａ ｔＴｈ ｂ ａ ｉｎ ｒ ｓｓａ ｅ ａ ｄ ｗａｅ ｎ ｏ ｖ ｎ ｅ ｉｔ ｍｃ ｆｗａ ｅ ｂ ｒ ｅ ｐ ｌｕ ｅ ｈ ｎ ｏ ｔｎ ｓ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ａ ｒ ｓｏ ｅ ｉｔｎｃ ｎ ｔ ｒａ ｄ ｓ ｌｅ ｔｒ ｓｓｏ ｅ ｏ ｔｒ ｏ ｎ ｏｙ ｒ ｔ ａ ｅ ｃ ａｉ ｇ ｉ ｍ ａ ｎ ｔｃ ｍｐａ ｅ ｔ ｈ ｎ ｏｖ ｎ ｆｌ ｃ ｎ ｏ ｏ ｒ ｏ ｔ ｅ ａ ｄ ｓ ｌ ｅ ｔ—ｂ ｓ ｄ ｐ ｌｕｒ ｔ ａ ． Ｔｈ ｔｕ ｔ ｒ ｆＷ Ｐ ａ ｅ ｏ ｙ ｅ ｈ ｎｅ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｏ ＵＤ ｌ ｄ ｆｅ ｙ ＨＴ— ｉ ｆ ｍｓ ｍｏ ｉ ｄ ｂ ｉ Ｐ ｗａ ｔ ｄ ｅ ｙ ＡＲＴ ，Ｒ ，ＴＥＭ ｏ ｍｐ ｏ ｅ ｅ ｆｉｓｗａ ｅ ｎ ｏ ｖ ｎ ｅ ｉｔｎ ｅ ａ ｃ ａ ｃ ｌ ｏ ｒ Ｂ ｓｓｕ ｉｄ ｂ Ｉ ｆ ｒｉ ｒ ｖ ｍ ｎｔｏ ｔ ｔｒａ ｄ ｓ ｌｅ ｔｒ ｓｓａ ｃ ｎｄ ｍｅ ｈ ｎｉａ ｐｅ — ｐｒ ｔ ｙ，ｗｈ ｃ ｓ ｖ ｒｆｅ ｙ ｔ ｅ ｆ ｌｒ ｓ ｌｓ ｉ ｈ ｗａ ｅ ｉ ｄ ｂ ｈ ｎａ ｅ ｕ ｔ． ｉ ｉ Ｋ ｅ ｏ ｄ ＨＴＰＢ ；ｗａ ｅ ｂ ｒ ｅ ｐｏｙ ｒ ｔ ａ ｅ；ｆｌ ； ｓｒ ｃｕ ｅ；ｐｅ ｏ ｎ ｅ ｙ Ｗ ｒ ｓ： ｔｒ ｏ ｌ ｕ ｅｈ ｎ ｎ ｉｍ ｔ ｔｒ ｕ ｆ ｍａ ｃ
陈建 兵 王 宇 王 武生 曾 俊 。汪 江节 ， ， ， ，
（ ．安徽 池 州 学院化 学与 食 品科 学 系， １ 安徽 池 州 ２ ７ ０ ； ． ４ ０ ０ ２ 安徽 大学 水性 高分 子
侧链含氟聚丁二烯型水性聚氨酯的制备及性能研究
１������ １ 实验原料及设备 ４，４′⁃二环己基甲烷二异氰酸酯（ Ｈ１２ＭＤＩ） ，工业
级，万 华 化 学 集 团 股 份 有 限 公 司； 聚 醚 二 醇 ＰＰＧ （ Ｍｎ ＝ ２ ０００） ，工业级，中国石化上海高桥分公司；端 羟基聚丁二烯（ ＨＴＰＢ，Ｍｎ ＝ １ ３７０） ，工业级，山东淄 博齐龙化工有限公司；２，２⁃二羟甲基丁酸（ ＤＭＢＡ） 、 三乙胺、二月桂酸二正丁锡、辛酸亚锡、甲基丙烯酸 十二氟庚酯（ ＤＦＭＡ） 、偶氮二异丁腈（ ＡＩＢＮ） ，分析 纯，上海晶纯生化科技股份有限公司。
·１６·
聚氨酯工业
第 ３３ 卷
有限公司；ＤＳＡ１００ 型光学视频接触角测定仪，德国 Ｋｒｕｓｓ 公司；ＰＨＩ Ｑｕａｎｔｕｍ⁃２０００ 型 Ｘ 射线光电子能 谱仪，美国 ＰＨＩ 公司。 １������ ２ ＨＴＰＢ 型水性聚氨酯（ ＨＷＰＵ） 制备
将 Ｈ１２ ＭＤＩ、ＰＰＧ 和 ＨＴＰＢ 加入四口烧瓶中，滴 加适量二月桂酸二正丁锡和辛酸亚锡作催化剂， 氮气保护下 ９０ ℃ 搅拌反应 ２ ｈ，降温至 ８０ ℃ ，加 入 ＤＭＢＡ 扩链反应 ２ ｈ 后降温至 ５０ ℃ ，用三乙胺 中和 ０������ ５ ｈ，冰水中乳化 １ ～ ２ ｍｉｎ，减压蒸馏除去丙 酮，得到固 含 量 约 为 ３０％ 的 ＨＴＰＢ 型 水 性 聚 氨 酯 分散体。 １������ ３ 含氟 ＨＴＰＢ 型水性聚氨酯（ ＦＨＷＰＵ） 制备
２０１８ 年第 ３３ 卷 第 ４ 期 ２０１８．Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．４
聚氨酯工业 ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
·１５·
侧链含氟聚丁二烯型水性聚氨酯的制备及性能研究∗
龚新怀１，２ 陈志强２ 李明春２ （１．武夷学院生态与资源工程学院 福建省生态产业绿色技术重点实验室 福建武夷山 ３５４３００） （２．华侨大学材料科学与工程学院 环境友好功能材料教育部工程研究中心 福建厦门 ３６１０２１）
氢化端羟基聚丁二烯改性水性聚氨酯涂料的合成及其性能研究
氢化端羟基聚丁二烯改性水性聚氨酯涂料的合成及其性能研究陶灿;王继印;鲍俊杰;黄毅萍;许戈文【摘要】以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二聚酸聚酯多元醇(BY3022)、氢化端羟基聚丁二烯(氢化HTPB)、二羟甲基丙酸(DMPA)等原料合成了稳定的水性聚氨酯(WPU),并用FT-IR、SEM、DSC等手段对其结构和性能进行了表征.结果表明:随着氢化HTPB含量的增加,WPU乳液的平均粒径逐渐增大,胶膜表面的光泽逐渐降低,拉伸强度先增大后减小,硬段玻璃化转变温度提高,耐水性和耐热性能提高;当氢化HTPB含量为10％(占聚氨酯软段的质量分数,下同)时,胶膜拉伸强度最优,达到41 MPa,断裂伸长率达到600％;当氢化HTPB含量为50％时,胶膜表面光泽最低,可达亚光效果.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2015(045)003【总页数】7页(P51-57)【关键词】水性聚氨酯;氢化端羟基聚丁二烯;低光泽【作者】陶灿;王继印;鲍俊杰;黄毅萍;许戈文【作者单位】安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601【正文语种】中文【中图分类】TQ637.81水性聚氨酯（WPU）具有优异的机械性能、耐磨性及粘接性，无毒无污染，被广泛应用于皮革涂饰剂、涂料、织物整理剂、胶粘剂等领域［1－4］。
水性聚氨酯是一种软、硬段交替的嵌段共聚物，异氰酸酯及小分子多元醇或胺类扩链剂构成了水性聚氨酯的硬段，低聚物多元醇则构成水性聚氨酯的软段［5］。
软段作为水性聚氨酯分子链的主要构成部分，对水性聚氨酯的性能有较大影响。
端羟基聚丁二烯液体橡胶（HTPB）是分子链端带有羟基官能团的聚丁二烯聚合物，可以用作软段。
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Study on Structure and Performance of W a terborne Polyurethane M od if ied by HTPB
2 结果与讨论
211 膜外观
本实验中 ,未改性的水性聚氨酯膜材料无色透明 、柔软 , 有发黏现象 ,随着含有聚丁二烯二醇的 HTPB 添加量增加 ,成 膜逐渐呈现微黄色 ,当 HTPB 添加量高于 5%发黏现象消失 , 膜材料韧性逐渐增加 ,当 HTPB 添加量达 30%时 ,膜透明度较 低 ,呈淡黄色 ,有一定的硬度 。
0 引 言
目前国内外制备水性聚氨酯分散体通常使用的二元醇主 要为聚酯多元醇和聚醚多元醇 ,合成工艺比较成熟 ,制得的聚 氨酯分散体乳液具有优异的稳定性和杰出的成膜性能 。但 是 ,水性聚氨酯涂膜在耐摩擦 、耐水 、耐溶剂等性能上相比于 溶剂型聚氨酯存在很大的差距 ,通常采取对水性聚氨酯材料 的改性来改善各种性能 ,目前一般采用的改性方法均遵循引 入某种材料来克服水性聚氨酯材料某些方面的不足 ,同时又 不损害水性聚氨酯材料本身的一些优良性能的原则 。解决水 性聚氨酯材料的耐水性是水性聚氨酯研究的核心 ,关于提高 水性聚氨酯材料的耐水性已有大量的报道 [1 - 6 ] 。如何在提高 水性聚氨酯 材 料 的 耐 水 性 同 时 增 强 其 耐 溶 剂 性 能 和 力 学 性 能 ,文献鲜见报道 。
取适量合成的系列分散体均匀涂覆于水平放置的玻璃板 上 ,室温自然干燥获得平整无泡的胶膜 ,制得膜厚约 016～110 mm ,常温大气环境存放 7 d以上 。ATR、IR 与 TEM 膜按照实 际实验需要制备 。
114 膜的 ATR 及 IR 对比研究
N ilcot nexus - 870 IR 仪 , ATR 配件测定材料表面的全反 射红外光谱 。
仔细对比聚丁二烯二醇改性后 IR 和 ATR,有一处比较明 显的区别 : IR清楚地显示 912 cm - 1乙烯基 C C 双键 ( 1, 2 结构 ) C—H键面外弯曲振动 ,但 ATR 却观察不出 。分析产生 该现象的原因 ,乙烯基 C C 双键 ( 1, 2 - 结构 )和另外两种
C C 双键相比较 ,更容易在空气中发生氧化交联 ,用来测试 ATR的样品 ,从制备到干燥已经放置很长时间 ( > 10 d) ,唯一 合理的解释是聚丁二烯二醇改性后由于引入不饱和的 C C 双键 ,成膜后分布在表面的 C C 双键 ( 1, 2 - 结构 )在空气 中发生自动交联 ,这也为材料改性后的耐水 、耐溶剂性能发生 很大的改变提供了佐证 。为了弄清膜材料表面的 C C 双键
1 实 验
111 原料及仪器
甲苯 、丁酮 、丙酮 、乙醇 : 均为分析纯 ; 聚丁二烯二醇改性 水性聚氨酯膜 、CsOH 纯度 99% , 50% (质量分数 )水溶液 : Ac2 ros O rganics产品 ;染色聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯分散体 膜 :自制 。
JEM - 100SX 型透射电子显微镜 : 日本电子公司 ; N icolet nexus - 870 IR仪 :配有 ATR附件 ; XLL - 100A 型拉力试验机 。
112 合成路线
HTPB改性水性聚氨酯分散体的制备如式 1所示 。
[基金项目 ] 安徽省教育厅自然基金项目 (2006KJ156B ) 作者简介 :陈建兵 (1980—) ,男 ,硕士 ,讲师 ,主要从事水性94-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
吸水率 = (m 2 - m 1 ) ×100% m1
式2
117 膜溶胀率测定
取干燥后的膜 ( 25 mm ×25 mm )准确称质量记为 m 1 ,在
20 ℃分别浸入甲苯 、丁酮和乙醇中 , 24 h后取出 ,用滤纸快速 吸干其表面甲苯 、丁酮或乙醇 ,迅速称质量记为 m 3 ,按式 3计 算溶胀率 。
115 膜的超薄切片研究
制备 CsOH染色聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯分散体的 膜超薄切片后 ,用 TEM 观测 。
116 膜吸水率测定
取干燥后的 膜 ( 25 mm ×25 mm ) 准 确 称 量 记 为 m 1 , 在
20 ℃分别浸入自来水中 , 24 h后取出 ,用滤纸快速吸干表面水
分 ,迅速称质量记为 m2 ,按式 2计算吸水率 :
图 1 PU 膜和聚丁二烯二醇改性膜的表面红外和透射红外图谱 Fig. 1 ATR and IR of film s for PU and modified by HTPB
3 073 cm - 1乙烯基 C—H伸缩振动 ; 1 640 cm - 1 处 C C 双键 伸缩振动 ; 967 cm - 1处 , HTPB 长链中 C C 反式 1, 4 - 结构 C—H键面外弯曲振动 。因此可以证实 ,聚丁二烯二醇改性后 成膜过程中聚丁二烯二醇能够迁移至膜的表面 。由于 ATR检 测的是材料表面小于 50 μm 厚度的结构 ,而在聚丁二烯二醇 改性后样品中由于聚丁二烯二醇迁移至膜的表面 ,在材料表 面富集 ,羧酸盐和氨基甲酸酯链段被排斥出材料表面 。羧酸 盐和氨基甲酸酯链段为亲水较强的链段 ,它们被排斥出材料 表面时 ,对材料表面的疏水性能有很大影响 。通过进一步研 究不同 HTPB添加量改性的膜材料 ,发现只有 HTPB添加量超 过 30% ,聚丁二烯二醇在表面的富集才比较明显 。
溶胀率 = (m 3 - m 1 ) ×100% m1
式3
118 膜的物理机械性能
在拉力试验机上测其物理机械性能 、拉伸强度 、100%模 量 ,断裂伸长率按照 GB / T528—1992测定 ;拉伸强度和 100% 定向应力 (弹性模量 ) 测 试 强 度 按 照 GB / T531—1992 测 定 。 XLL - 100A 型拉力试验机测定 ,拉伸速度为 200 mm /m in。
2
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陈建兵 ,等 :聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯膜材料结构及性能研究
能否大部分或者全部被氧化 ,将该膜放置 3 个月后又重新测 试 。图 2是放置前后的 ATR对比 。
Chen J ianbing1 ,W ang Yu3 , W ang W usheng2 , Zeng Jun2 , W ang J iangjie1
( 1. D epa rtm en t of chem istry and Food S cience, Ch izhou college , Ch izhou, A nhu i 247000, Ch ina; 2. R esea rch Cen ter of w a ter - borne m acrom olecu le, A nhu i un iversity, Hefei, A nhu i 230039, Ch ina;
研究中心 ,合肥 230039; 3. 广东德美化工有限公司 ,广州 266003)
摘 要 :水性聚氨酯涂膜在耐摩擦 、耐水 、耐溶剂等性能上相比于溶剂型聚氨酯存在很大的差距 。为了使水性聚 氨酯材料耐水性提高的同时又增强其耐溶剂性 、力学性能等 , 本文采用 ATR、IR、TEM 等研究了聚丁二烯二醇 ( HTPB ) 改性水性聚氨酯膜结构 ,结果表明 ,改性后膜的耐水性 、耐溶剂性 、力学性能等都有较好的改善 。
213 聚丁二烯二醇改性膜的超薄切片研究
由于软硬段热力学上的不相容 ,聚氨酯的软硬段会发生 微相分离 。硬段上含有氨基 、羰基 ,能形成氢键 ,使硬段聚集 在一起 ,形成物理交联 。弹性体的形态结构有硬段相 、软段 相 ,还有相交界层 。硬段相称为硬段微区 ,硬段微区粒径的大 小以及相区交界层的厚度取决于硬段内的平均链长 、氢键度 、 硬段在整个化合物所占的比例 ,以及聚丁二烯二醇 (软段 )和 硬段在热力学上的相容程度 。材料最终性能和相分离程度有 很大的关 系 , 如 果 两 相 分 离 程 度 过 大 , 会 降 低 材 料 的 力 学 性能 [ 15 - 16 ] 。
3. D ym a tic Chem ica ls, Inc. , Guangzhou, Guangdong 528303, Ch ina)
Abstract: The abrasion resistance and water and solvent resistomce of waterborne polyurethane coatings film cannot compare to the and solvent - based polyurethane. The structure ofW PUD film s modified by HT2 PB was studied by ART, IR , TEM for imp rovement of its water and solvent resistance and m echanical p roper2 ty, which was verified by the final results. Key W ords: HTPB; waterborne polyurethane; film; structure; perfom ance
第 37卷第 9期 2007年 9月
涂料工业 PA INT & COATINGS INDUSTRY
Vol. 37 No. 9 Sep. 2007
聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯膜材料结构及性能研究
陈建兵 1 ,王 宇 3 ,王武生 2 ,曾 俊 2 ,汪江节 1 (1. 安徽池州学院化学与食品科学系 ,安徽池州 247000 ; 2. 安徽大学水性高分子