聚氨酯环氧树脂复配方法的研究及应用

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1、PUTechnologyPU技术聚氨酯/环氧树脂复配方法的研究及应用刘浏张彪许戈文安徽大学化学化工学院，合肥230039；安徽大学应用化学所，合肥230039摘要：综述了聚氨酯和环氧树脂物理共混、化学能；以此乳液作为基料，通过配方设计，筛选出无毒改性、互穿网络等几种复配方法，指出了不同方法的高效复合铁钛防锈颜料，配合其他填料和助剂，研究技术特点以及优势等。同时介绍了聚氨酯/环氧树脂复制备了高性能水性防锈涂料。[3]配的最新应用研究进展。瞿金清等采用环氧树脂作为大分子扩链剂，充关键词：聚氨酯；环氧树脂；改性；共混分利用环氧树脂

2、的环氧基和羟基参与反应，合成的水[4]性聚氨酯树脂性能优异。吴校彬等用环氧树脂作交水性聚氨酯树脂具有硬度高、附着力强、耐腐联改性剂，采用预聚体分散法合成了环氧交联改性的蚀、耐溶剂好、VOC含量低等优点，符合发展涂料水性聚氨酯(WPUE)。实验表明环氧树脂的加入，可工业的“三前提”(资源、能源、无污染)及“四Ｅ原以显著地提高PU膜的硬度、光泽度和拉伸强度，降低则”（经济ECONOMY、效率EFFICIENCY、生态吸水率。也可以提高WPU膜的耐热性能。傅立叶红外ECOLOGY、能源ENERGY）。然而，一般的聚氨酯光谱分析和T

3、G、DSC分析表明，氢键化行为和网状结乳液的自增稠性差、固含量低、乳胶膜的耐水性差、构是WPUE涂膜具有良好的力学性能和热性能的重要[1]光泽性较低，涂膜的综合性能较差。环氧树脂(EP)原因。具有许多优良的性能，如种类多、易固化、机械强度1.2共混高、成型收缩率低、成本低，还具备高模量、高强度共混是改善材料综合性能的有效方法。通过不同和热稳定性好等特点，环氧树脂漆膜对基材附着力混合材料之间的协同作用，可以弥补单一材料存在的强，并具有优良的抗化学腐蚀性，尤其是耐碱性强，缺陷，提高材料的综合性能，甚至产生单一材料原本[5]兼有较

4、好的柔韧性和电绝缘性等。不存在的新性能。[6]环氧树脂具有仲羟基和环氧基，其中仲羟基可与肖丽等用弹性、耐磨性好的热塑性聚氨酯与环版权属《聚氨酯》杂志所有异氰酸酯反应。用环氧树脂作用含羟基组成的物质，氧树脂共混，得到弹性高，耐磨性、粘结强度、拉伸例如与PU复配，可使涂膜的附着力、耐碱性提高，强度和韧性等都比较理想的材料。在共混体系中，两适于制备耐化学药品、耐盐水的涂料。本文主要介绍相间存在着化学键的交联交联有利于两相间相容性的了聚氨酯和环氧树脂复配的现行方法、研究进展及应提高，尤其对提高本来不相容的聚合物对的相容性是用。有效的

5、，可对共混体系起到稳定作用体系中分子链上的氨基甲酸酯基、脲基等基团与环氧树脂上的羟基还1聚氨酯/环氧树脂复配方法可能形成一定程度的氢键，氢键的存在亦是有效地改1.1共聚善体系相容性的手段。[7]环氧树脂具有高模量、高强度和耐化学性好等优李永清等按一定比例配制的聚氨酯预聚物(PPU)点，可直接参与水性聚氨酯的合成反应，提高水性聚/环氧(EP)体系，在多元胺固化剂的交联作用下，能形[8]氨酯涂膜的机械性能、耐热性、耐水性和耐溶剂性成机械性能良好的材料。ChiuHisen-Tang等采用将等。采用共聚的方法,能够得到稳定的乳液和综

6、合性有机硅、PU和EP共混的方法制得了介于分子间交联能好的环氧树脂改性水性聚氨酯分散体。和自交联的互穿网络聚合物，用单摆流变仪测定了材[2]胡剑青等在自乳化水性聚氨酯的合成过程中，料的固化行为。结果表明，通过软段和硬段比例的调引入环氧树脂制备得到水性聚氨酯环氧树脂乳液，该整，可使制得的材料具有优异的抗震性、粘结性和耐乳液有机挥发物含量低，既具有环氧树脂的高附着热性，具有较好的发展和应用前景。力、高强度、耐化学品性和防腐性，又具有聚氨酯优1.3接枝与互穿网络良的柔韧性、耐磨性、丰满度、耐老化性和成膜性环氧树脂的刚性和附着力强，

7、光泽、稳定性、硬68环球聚氨酯网2010年5月总第96期度等性能好，但柔韧性和耐磨性不及聚氨酯。因此，了聚氨酯链中硬段与软段的相容性，从而提高了膜的配用适量的环氧树脂改性，可以改善聚氨酯的性能。耐热性。NCO基相对于OH过量，总摩尔比越大，相另外，环氧树脂为多羟基化合物，在与聚氨酯反应中对过量的NCO基就越多，使树脂在湿固化过程中与水可以将支化点引入聚氨酯主链，使之形成部分网状结作用生成的脲键增多，交联结构也增多，从而提高了[9]构而性能更为优异。环氧树脂具有可与异氰酸酯基大分子间的相互作用力，使涂膜的拉伸强度及硬度增反应的

8、羟基，使聚氨酯与环氧树脂的网络间能产生化大，断裂伸长率减小。脲键是憎水性的，脲键增多，[10]学交联，使得这一IPN结构具有特殊的性能。聚氨吸水率降低。因此，提高NCO/OH总摩尔，也有利酯/环氧树脂互穿网络(PU/EPIPN)是一种研究较多、于提高涂膜的耐水性。氢键化行为和网状半互穿结构