环氧大豆油改性水性聚氨酯的制备及性能表征_饶舟.pdf

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1、Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．８化工新型材料第４１卷第８期·１３６·ＮＥＷＣＨＥＭＩＣＡＬＭＡＴＥＲＩＡＬＳ２０１３年８月环氧大豆油改性水性聚氨酯的制备及性能表征饶舟李俊梅夏会华黄毅萍许戈文（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，合肥２３００３９）摘要用二乙醇胺按照不同比例将环氧大豆油中的部分环氧基开环，然后以不同的添加量引入到水性聚氨酯链段中，合成出环氧大豆油改性的水性聚氨酯乳液。通过ＦＴ－ＩＲ表征及改性前后性能比较，表明部分开环的环氧大豆油是以化学键和的方式接入到聚氨酯分子链段中的。性能测试结果显示：经环氧大

2、豆油改性的乳液的粒径变大，储存稳定性略有下降；改性后胶膜的拉伸强度增加，断裂伸长率下降，耐热性有提高。关键词水性聚氨酯，环氧大豆油，改性Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｉｎｇｏｆｅｐｏｘｙｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｍｏｄｉｆｉｅｄｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅＲａｏＺｈｏｕＬｉＪｕｎｍｅｉＸｉａＨｕｉｈｕａＨｕａｎｇＹｉｐｉｎｇＸｕＧｅｗｅｎ（ＴｈｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ－ＦｒｉｅｎｄｌｙＰｏｌｙｍｅｒＭａｔｅｒｉａｌｓ

3、ｏｆＡｎｈｕｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ２３００３９）ＡｂｓｔｒａｃｔＵｓｉｎｇｄｉｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅｔｏｏｐｅｎｌｏｏｐｓｉｎｅｐｏｘｙｓｏｙｂｅａｎｏｉｌ，ａｎｄｔｈｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｍｉｎｔｏｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅａｓｅｒｉｅｓｏｆｅｐｏｘｙｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｍｏｄｉｆｉｅｄｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ．ＦＴ－ＩＲｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｅｐ

4、ｏｘｙｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｗａｓｂｒｏｕｇｈｔｉｎｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｗｉｔｈｃｈｅｍｉｃａｌｂｏｎｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｂｙｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈｅｐｏｘｙｓｏｙｂｅａｎｏｉｌ，ｔｈｅｅｍｕｌｓｉｏｎｐａｒｔｉ－ｃｌｅｓｉｚｅｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄｓｔｏｒａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ；ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｅｌｏｎｇａｔｉｏｎａｔｂｒｅａｋｄｏｗｎｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ．；ｔｈｅｈｅａｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｍ

5、ｏｄｉｆｉｅｄｒｅｓｅｉｎｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｗａｔｅｒ－ｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ，ｅｐｏｘｙｓｏｙｂｅａｎｏｉｌ，ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ随着世界石油资源日益短缺加之环保法律法规的不断完１实验部分善，研发环境友好型的聚氨酯已成为聚氨酯材料发展的趋势。植物油作为天然油脂的一种，具有来源广泛、品种繁多、价格１．１原料低廉、可选择性强等优点，故而植物油改性水性聚氨酯逐渐成异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ），德国拜耳公司；聚醚多元醇［１］。国内外学者对亚麻籽为水性聚氨酯发展的一个重要分支（Ｎ－２

6、１０，Ｍｎ＝１０００），南京金陵石化总公司；环氧大豆油油、蓖麻油、菜籽油、大豆油等天然油脂改性水性聚氨酯皆做（ＥＳＯ），青州市建邦化工；二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ），瑞士Ｐｅｒ－了很多的研究，环氧大豆油具有良好的热稳定性，耐油性和耐ｓｔｏｐ公司；三羟甲基丙烷（ＴＭＰ），上海凌峰化学试剂有限公水性极佳，可赋予其产品良好的耐候性、机械强度及电性能，司；以上均为工业级。一缩二乙二醇（ＤＥＧ），上海化工三厂；且产品本身无毒无害，是国际上认可的可用于食品包装材料三乙胺（ＴＥＡ），上海宁新化工试剂厂；丙酮（ＡＣ），上海申博化［２］。

7、因环氧大豆油分子结构上含有环氧基，的化工助剂之一工有限公司；二月桂酸二丁基锡（Ｔ－１２），北京化工三厂；辛酸可与胺基或者异氰酸酯基反应，制备黏合剂、涂料及油墨用树亚锡（Ｔ－９），北京化工三厂；二乙醇胺（ＤＥＡ），广东汕头西陇化脂，也可以将环氧大豆油中的环氧基开环，制备多羟基化合工；乙二胺（ＥＤＡ），广州化学试剂厂；以上均为分析纯。物，用于制备水性聚合物、弹性体等，从而降低了聚氨酯行业１．２环氧大豆油改性水性聚氨酯合成工艺［３］。对石油产品的依赖，其市场开发前景十分诱人合成步骤：环氧大豆油与聚氯乙烯树脂具有较小的迁移性

8、和良好的（１）将计量好的已脱水环氧大豆油和二乙醇胺加入到四相溶性，国内外的学者对其的研究主要是集中在对聚氯乙烯口瓶中，通氮气保护，在５０℃的温度下反应约２ｈ，待油脂由淡［４］。而对其改性水性聚氨酯的研究较少，且树脂的改性方面［５］黄绿色变至深棕色，即可得到部分开环的环氧大豆油Ｋ１－研究制品主要是应用在油漆或胶黏剂方面。环氧大豆油作ＥＳＯ，Ｋ２－