水性聚氨酯乳胶涂膜扩链剂
水性聚氨酯乳胶涂膜扩链剂扩链反应。将一定质量的预聚体加入三口烧瓶中,然后加入预聚体质量50%左右的丙酮,搅拌使其完全溶解。之后,在搅拌的情况下加入一定量的水性聚氨酯乳胶涂膜扩链剂,加完之后,加入辛酸亚锡,搅拌10min后,加热升温到57℃左右,回流反应5h。
待反应完成后降温到30℃左右,加入一定量的TEA,中和5min,最后在转速为3500r/min高速剪切下分散,按需要的固含量计算加入去离子水,高速分散10min,乳化形成乳液。
制备乳胶膜。乳液黏度较小,固含量为30%左右时,其涂-4杯黏度为15s左右。所以,涂膜时可以直接在模具中自流平成膜。为了加快其表干和实干时间,分3次涂膜,成膜厚度为(1.5±0.2)mm。养护要求按照GB/T16777-1997。
性能测试
(1)粒径的测定:激光散射粒径仪。
(2)无处理拉伸性能的测定:按GB/T19250-2003。
(3)吸水率的测定:称取一定量的胶膜,室温下浸泡在蒸馏水中,连续浸泡168h,每隔一定时间取出,用滤纸快速吸干胶膜表面所带水分,立即称质量。
(4)酸处理拉伸性能的测定:按GB/T1677-1997。
(5)碱处理拉伸性能的测定:配制氢氧化钙的饱和溶液浸泡试样,养护条件按GB/T1677—1997。水性聚氨酯乳胶涂膜扩链剂对水性聚氨酯乳液粒径的影响。dmpa含量、中和度、分散速度、分散时间及乳化温度、加水速率等因素均能影响乳液粒径。
化学名称:聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000
分子量:1238
CAS No.:54667-43-5
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途:
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000为液体,因此可在室温下与预聚体混合,浇注和硫化,它可作为TDI和MDI体系的扩链剂,也可作为环氧树脂固化体系的柔性改性剂。应用领域包括浇注、涂料、黏合剂、密封剂和喷涂体系,由于它的易加工性,决定了它特别适用于现场加工。XYLINK P-1000的室温硫化体系与MDI/二醇热硫化体系相比,不仅操作工艺简单,而且性能优于后者。另外在室温下硫化所得到的弹性体的收缩率低,这也是该扩链剂的一大特点。
在—COOH含量相同的情况下,2#试样的平均粒径比1#试样的大。这一方面是由于2#试样分子链中含有的憎水基团苯环较多,难以分散;另一方面是由于2#试样中含有苯环的分子链长比DEG中—CH2-大的原因所致。
1#试样分子链中有较多的醚键(—O-),—O-与水分子有氢键作用,可形成较多的亲水中心,使其在水中的分散较为容易。以BPA代替聚丙二醇(PPG)时,由于相对分子质量和合成物黏度的共同影响,对乳液粒径影响不大,以BPA代替部分DEG时,其乳液粒径明显增大。
从相对分子质量来说,BPA为DEG的2倍多,所以2#试样预聚体的黏度比1#的大,也使其较难在水中分散。由于以上三方面因素的影响,致使2#试样乳液的平均粒径较大,且分布较宽,而1#的则较小且窄。
扩链剂对水性聚氨酯乳胶膜力学性能的影响。以乙二醇(EG)为扩链剂时乳胶膜的拉伸强度较高。但是以1,4-丁二醇(BD)、EG为扩链剂,当EG含量为50%时,乳胶膜就已经被溶散成碎片至完全溶解,而BD含量为70%时才开始溶解。综合考虑,以DEG为扩链剂较好,但是以DEG为扩链剂时存在吸水率较大的缺点。
用含有—O—较多的扩链剂制得的乳胶膜拉伸强度较低,延伸率较高;用含有刚性链段的扩链剂制得的乳胶膜的拉伸强度较高,延伸率较低。
由于1#试样中柔性链段—O-较多,在拉伸过程中PU分子链容易运动,而2#试样中刚性链段苯环较多,在拉伸过程中限制了PU分子链的运动,从而使得1#试样的延伸率较高,2#试样的拉伸强度较高。
与文献中的结果相比,由于本试验制备预聚体时引入了多元异氰酸酯,所以在都以DEG为扩链剂的情况下,本试验中的拉伸强度比文献中的要大。也就是说用向预聚体中引入多异氰酸酯的方法除了可以如文献所说,改善乳胶膜的耐水性外,还可以提高乳胶膜的拉伸强度。
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