不同固含量对水性聚氨酯性能的影响.pdf

第45卷第4期
应用化工
Vol 45 No 4
2016年4月
Applied Chemical Industry
Apr.2016
不同固含量对水性聚氨酯性能的影呴
解芝茜,朱春柳,林强,黄毅萍,许戈文
(安徽大学化学化工学院安徽省绿色高分子材料重点实验室,安徽合肥230601
摘要:以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)为主要原料合成了不同固含量的水性聚氨酯乳
液(WPU)。红外光谱表征了WPU的结构,并探讨了WPU的固含量对乳液粒径和胶膜力学性能、热性能及其微观
结构的影响。结果表明,随着固含量的增加,胶膜拉伸强度降低,断裂伸长率升高;且固含量低的WPU乳液粒径分
布集中,胶膜平整,固含量高的则反之;此外,不同固含量的WPU的热性能也有一定的差别,随着固含量的增加,胶
膜的最大分解速率有所降低。
关键词:固含量;水性聚氨酯;力学性能;热性能
中图分类号:TQ311文献标识码:A文章编号:1671-3206(2016)04-0677-03
Influence of different solid content on the
properties of waterborne polyurethane
XIE Zhi-qian, ZHU Chun-liu, L/N Qiang, HUANG Yi-ping, XU Ge-wen
School of Chemistry and Chemical Engineering of Anhui University
Anhui Province Key Laboratory of Environment-friendly Polymer Materials, Hefei 230601, China
Abstract: Waterbome polyurethane emulsion(WPU) with different solid content were synthesized by u-
sing isophorone isocyanate(IPDI), poly(butyleneadi ate)(PBA) as the main raw material. The struc
ture of waterborne polyurethane was characterized by FTIR spectrum, and the effects of solid content on
the emulsion 's particle size, the mechanical, thermal properties and micro-structure were investigated. Re-
sults showed that with the increase of solid content, the tensile strength of the films decreased, but elonga
tion at break increased. The emulsion with low solid content, the particle size distribution was concentrat-
ed, the films were smooth, but the emulsion with high solid content was the opposite. Moreover, the ther-
mal properties of WPU with different lid con ent were also ifferent. With the increase of solid content
the maximum decomposition rate of the films to some extent decreased
Key words solid content; waterborne polyurethane; mechanical properties; thermal properties
水性聚氨酯(WPU)以水作为分散剂代替有机系反应程度、成膜后胶膜性能的影响在国内外都鲜
溶剂,具有无毒、不易燃、使用安全可靠、无溶剂残有报道。本文通过异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与
留、不污染环境,粘合性、成膜性、相容性好、易于改聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)为主要原料,设置
性、耐摩擦性好、且机械性能优良等诸多优点,在涂系列不同固含量的水性聚氨酯体系,探讨了不同固
料、黏合剂织物处理剂和皮革涂饰剂等方面得到广含量对聚氨酯乳液的粒径、乳液稳定性以及成膜后
泛应用]。水性聚氨酯有诸多的优点,但是也正胶膜机械性能的影响
因为水的存在,使得水性聚氨比溶剂型聚氨酯干1实验部分
燥时间长,为解決这一问题,国内外许多研究者采取1.1原料与仪器
提高水性聚氨酯固含量的方法,以降低水分挥发负
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇
荷,缩短成膜和干燥时间1。刘峥?探讨了固含
酯(PBA)均为工业级;二羟甲基丙酸(DMPA)、一缩
量对水性聚氨酯成膜速度的影响,发现固含量高于
二乙二醇(DEC)、三羟甲基丙烷(TMP)、乙二胺
35%有利于改善水性聚氨酯成膜时间。聚氨酯固含
量越高成膜速度越快,但是不同固含量对聚氨騎体(EDA)、三乙胺(TEA)、辛酸亚锡(T9)、二月桂酸
收稿日期:2015-07-07修改稿日期:2015-07-19
作者简介:解芝茜(1990-),女,陕西榆林人,安微大学在读硕士研究生,师从许戈文研究员,主要从事水性聚氨酯的研
究。电话:18119608193,E-mal:18119608193@126.com
通讯联系人:许戈文,E-mail:wxu@ahu.edu.,cn