非离子型水性聚氨酯的制备及其涂膜表面性质研究.pdf

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1、第44卷第9期涂料工业V01．44No．92014年9月PAINT＆COAnNGSINDUSTRYSep．2014非离子型水性聚氨酯的制备及其涂膜表面性质研究胡杨飞，王德海，杜治波，肖圣威，蒋仕强(1．浙江工业大学化学工程与材料学院，杭州310014；2．高阳纸业有限公司，浙江富阳311400)摘要：采用自乳化方法合成不同聚乙二醇(PEG)含量的非离子型水性聚氨酯乳液(WPU)，并用傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR—FTIR)、原子力显微镜(AFM)、接触角测量仪研究不同PEG含量对WPU涂膜表面性质的影响。结

2、果表明：随着PEG含量的增加，WPU硬段与硬段之间氢键作用减弱，表现出硬软段微相分离程度降低；同时，WPU涂膜表面甲基含量增加，表面粗糙度下降，表现出涂膜表面能下降．水接触角增大。关键词：非离子；聚氨酯；表面性质；微相分离；接触角中图分类号：TQ630．43文献标识码：A文章编号：0253—4312(2014)09—0037—07PreparationandPropertiesofNon——IonicWaterbornePolyurethaneHuYangfei，WangDehai，DuZhibo，XiaoShen

3、gwei，JiangShiqiang(1．CollegeofChemicalEngineeringandMaterialsScience，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310014，China；2．ZhejiangGaoyangPaperCorporation，Fuyang，Zhejiang，311400，China)Abstract：Non—ionicwaterbornepolyurethaneemulsions(WPUs)withdifferentpoly(eth

4、—yleneglyco1)(PEG)contentwerepreparedbyself—emulsification．ThesurfacepropertiesofWPUfilmwithdifferentPEGcontentwereanalyzedbyattenuatedtotalreflection—_Fouriertransforminfraredspectroscopy(ATR—FTIR)，atomicforcemicroscope(AFM)andcontactanglemeasuringinstrument．

5、Theresultsshowedthattheweakenedhydrogenbondingbetweenhardandhardsegmentsoccurred，whichfurtherdecreasedthemicro—phaseseparationdegreebetweenhardandsoftsegmentswiththeincreaseofPEGcontent．Meanwhile，themethylgroupcontentonthesurfaceofWPUfilmincreasedandthesurface

6、roughnessdecreased，whichenabledthesurfaceenergytodecreaseandthewatercontactangletoincrease．KeyWords：non—ionic；polyurethane；surfaceproperties；micro—phaseseparation；contactangle水性聚氨酯具有优异的成膜性，而且其涂膜具有液物理共混而不用担心破乳。可大大扩展水性聚氨酯优异的表面印刷性及耐化学药品性，因此在涂料、造乳液的应用领域，因此关于非离子型水性

7、聚氨酯乳液纸、皮革、纺织等领域有着广泛的应用[1-3]。水性聚的研究非常有意义[4]。但是目前国内关于非离子型氨酯根据亲水基团不同可分为阴离子型、阳离子型和水性聚氨酯的研究较少。尤其关于非离子型聚氨酯涂非离子型，由于非离子型聚氨酯乳液不存在双电层结膜表面性质的研究鲜有报道。本实验以聚丙二醇构．故对电解质、pH不敏感，可与其他酸性或碱性乳(PPG)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG)等通信联系人胡杨飞等：非离子型水性聚氨酯的制备及其涂膜表面性质研究为原料，采用自乳化法，在聚氨酯分子主链引入非离范围4000～

8、400cm～子型亲水基团乙氧基，合成了非离子型水性聚氨酯乳1．4．2原子力显微镜液(WPU)，并采用傅里叶变换衰减全反射红外光采用Bruker公司DimensionEdge型原子力显微谱(ATR—FTIR)、原子力显微镜(AFM)、接触角测量镜AFM测试可得到涂膜表面高度图和相图，扫描范仪研究PEG含量对WPU涂膜表面性质的影响。围5I．tmx5Ixm，然后