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1、VAE乳液对PU乳液共混改性的研究2007年第1期深圳职业技术学院JournalofShenzhenPolytechnicNo.1.2007VAE乳液对PU乳液共混改性的研究张武英,林峰(深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院,广东深圳518055)摘要:用VAE乳液对聚氨酯(Pu)乳液进行共混改性,研究了共混乳液的稳定性,相容性,初粘力和膜的力学性能等.结果表明,调整VAE乳液的pH值为弱碱性,再与PU乳液共混能得到稳定的乳液,两者显示一定的相容性;加入10%的VAE乳液能有效地提高PU的耐水性和初粘性.关键词:扣陛聚氨酯;VAE乳液;共混;初粘力中图分类号:TH89文献标识码:A文章编号:
2、1672—0318(2007)0卜0017—04水性聚氨酯(Pu)胶粘剂是指将聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,以水为基本介质,具有不燃,无毒,不污染环境,节省能源,操作方便等优点,因此成为国内外研究的热门课题【1.】.但是水性聚氨酯胶粘剂的初粘性一直不尽人意,在许多机械化高速生产及提高生产效率等方面,往往对胶粘剂的初粘性有较高的要求,加上成本高昂,水性聚氨酯胶粘剂的应用受到限制.醋酸乙烯一乙烯乳液(VAE)以其成膜温度低,机械性能和贮存稳定性好,固化快,对薄膜基材粘接性好,具有良好的初粘性和较低的成本【4】等优点适用于胶粘剂,为此本文通过VAE乳液对水性Pu乳液进行共混改性,达到性能互
3、补,降低成本的目的.1实验部分1.1原料PU乳液,自制,控制n(TDI):n(OH)为1.6,n(DMPA):n(PPG)为l,pH值为8;VAE乳液(AirflexEP706),工业级,美国气体聚合物有限公司;氨水,分析纯,广州东红化工厂.1.2VAE乳液共混改性取一定量VAE乳液,滴入浓度为28%的氨水充分搅拌,调整pH值为7.5.在500ml三口烧瓶中加入计量好的Pu乳液,滴加调整pH值的VAE乳液,搅拌lh出料.1.3性能测试1.3.1胶膜透明度的测定将胶膜自然成膜后,观察所成的胶膜透明情况,分为5个等级:最好,好,一般,较差,差.1.3.2贮存稳定性将一定量乳液密封于l0ml试管中,
4、置于阴凉处,室温保存,隔一定时间对乳液变化情况进行观测.1.3.3固含量称取卜2g试样置于烧杯中,在已调至(100±2)℃的干燥箱中放置30min,取出放在干燥器中冷却,称量.再放到干燥箱中热烘15min,取出放在干燥器中冷却,称量.重复此步骤,直至相邻2次称量之差小于0.5mg为恒重.计算公式如下:固含量%:×100%2式中:m1为固含物质量,g;m2为试样质量,g.1.3.4拉伸强度测试将制备好的聚氨酯水乳液胶膜,用80mm×5mm型的裁刀裁好,放在真空干燥器中真空干燥24h,然后在xLL—l00A型拉力试验机上测定其拉伸强度及延伸率,拉伸速度为室温下250mm/min.延伸率的计算公式如
5、下:收麓日期:2006—11—20作者筒介t张武英(1977一),男,湖北罗田人,讲师,硕士,主要从事水性高分子材料的研究.18深圳职业技术学院第6卷E=三×100%L1式中:E为延伸率;Ll为试品的原长;Lz为试品断裂时的长度.1.3,5粘接强度的测定试片采用PVC薄片,尺寸为200mm×15rnnl,粘合部分为150mm×15rnnl,用丙酮处理表面污物,2试片均涂胶,每片涂层厚度为25g/m(固体质量),等表干后将2试片贴合.将贴合的试片在接触压力下用65~C温度热烘48h,然后室温放置48h,用AG一1型万能电子拉力试验机(日本岛津公司)测定T型剥离强度,拉伸速率为室温下200mm/m
6、in.1.3.6吸水率的测定把样品膜在真空下干燥24h,室温测定样品膜的质量,然后把样品膜浸泡于室温去离子水中,24h后再称量其质量,依据两者的质量差求吸水率():Q:二×100%W1式中:为样品膜的吸水率;Wl为样品膜的原来质量;W2为样品膜浸泡后的质量.2结果与讨论2.1共混乳液的稳定性共混乳液的稳定性是共混改性的先决条件.本文考察共混乳液的静止稳定性,分别按直接共混,将VAE调节pH7.5后再共混2种方式,结果见表1.从表1可看出,在PU乳液中直接加入VAE乳液,乳液的稳定性被破坏.随着VAE乳液加入量的增加,乳液凝聚的速度也不断增加.这是因为VAE乳液中为防止醋酸乙烯酯基的水解,pH值
7、控制在4.0-5.5之间,而PU乳液一般呈弱碱性.PU乳液胶粒表面存在羧基(--COOH),由于羧基在pH值较大时电离而使胶粒表面带负电荷,胶粒电荷互相排斥而稳定.当VAE乳液直接加入时,共混体系pH值下降,抑制了羧基的电离,胶粒表面失去电荷斥力而凝聚.调整pH值之后,VAE乳液胶粒表面将以阴离子形式存在,形成双电层,具有与PU乳液胶粒相同的电荷,由于静电斥力体系保持稳定.2.2共混组分的相容性观
