硅氧烷对聚氨酯树脂表面性能影响的研究.pdf

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1、第46卷第10期化工技术与开发Vol.46No.102017年10月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryOct.2017硅氧烷对聚氨酯树脂表面性能影响的研究1221211赵起樑，余敏，卢汉炎，晁国库，卢汉敏，赵亚娟，任宝东（1.温州大学化学与材料工程学院，浙江温州325035；2.温州南力实业有限公司，浙江温州325000）摘要：以聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇（PBA）、1，4-丁二醇（1.4-BDO）、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、二羟基甲基丙酸

2、（DMPA）为原料，采用丙酮法制备了硅氧烷改性的水性聚氨酯树脂。利用扫描电子显微镜(SEM)、表面张力测试等仪器表征了聚氨酯树脂的表观性能，并探索了硅氧烷对聚氨酯的树脂表面性能的影响规律。关键词：水性聚氨酯；硅改性；丙酮法中图分类号：TQ323.8文献标识码：A文章编号：1671-9905(2017)10-0020-02在水性聚氨酯树脂的应用中，常常需要改变聚通过称量材料浸水前后重量的变化来表示吸水性，氨酯树脂的极性。尤其是水性聚氨酯树脂，人们采以吸水率表示。用很多办法迸行研究，以调节水性聚氨酯树脂的表1

3、.3.2玻璃化温度的测定面性能，在水性聚氨酯树脂的分子链上引迸硅氧烷参照《GB/T19466.2-2004塑料玻璃化转变温[1-5]是常用的方法之一。本文利用氨基硅油，将硅氧度》，利用差热分析仪（DSC）测定玻璃化转变温度。烷直接引入到水性聚氨酯分子链上，改变其极性，以1.3.3接触角的表征改善水性聚氨酯树脂的润湿性，提高其初黏性。用接触角/表面张力测试仪JC-2000测定接触角，并以5min后水滴与聚氨酯薄膜的接触角大小和1实验部分接触角大小随时间的变化情况，评价聚氨酯薄膜的1.1实验原料与仪器亲水性。

4、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、聚己二酸-1.4-2结果与讨论丁二醇酯二醇、1,4-丁二醇、二羟甲基丙酸、三乙胺、2.1硅氧烷的含量对接触角的影响氨基硅油208。扫描电子显微镜S-570、接触角/表面张力测试确定扩链剂1,4-BDO与PBA聚酯多元醇的摩仪JC-2000、TG-DSC200F3自动迸样差热分析仪。尔比（C/A）分别为0.50、1.00、1.25，改变氨基硅油的1.2硅氧烷改性水性聚氨酯的制备添加量，分别制备水性聚氨酯树脂,并测定其膜的接触角，结果见图1。按计量要求向四口烧瓶内投入一定量的P

5、BA、100MDI、DMPA和扩链剂1,4-BDO，以丙酮作溶剂，9080开动搅拌器，回流冷凝水，加热升温,控制温度在7085~100℃，反应3h，再按计量要求滴加氨基硅油反应60接触角50C/A：0.500.52h。冷却，加入计量的三乙胺（TEA）中和15min，加4030C/A：1.001入蒸馏水乳化，强烈搅拌15min，最后旋转蒸发脱出20C/A：1.251.25[6-7]10丙酮，即得到硅氧烷改性水性聚氨酯树脂。002468101214161.3分析与表征硅氧烷含量/%1.3.1吸水性能的表征图1

6、接触角随着硅氧烷含量的变化规律从图1可以看出，当硅氧烷含量增大时，接触角参照《QB/T1034-1998塑料吸水性试验方法》，通信联系人：任宝东（1964-），男，讲师，主要研发精细化工产品收稿日期：2017-06-19第10期赵起樑等：硅氧烷对聚氨酯树脂表面性能影响的研究21也增大，并且C/A变化时，接触角变化不大。当硅氧到10%左右时，玻璃化转变温度逐渐减小。烷含量增大到10%时，接触角规律性下降。这主要2.4扫描电镜图是由于硅氧烷含量增大到10%以上后，硅氧烷与异图4是硅氧烷改性前后表面扫描电子显微

7、镜氰酸酯反应不完全，有游离的硅氧烷析出，导致规律图。从图4中可以明显地看出，未改性的聚氨酯膜性下降。表面微观结构形貌较均一、平整，而硅氧烷改性后的2.2硅氧烷含量对粘合剂吸水率的影响聚氨酯膜表面微观结构则具有高低起伏的水波纹特确定扩链剂1,4-BDO与PBA聚酯多元醇的摩征。表明聚硅氧烷与聚氨酯链段是热力学不相容的尔比（C/A）分别为0.50、1.00、1.25，改变氨基硅油的体系，容易产生微相分离，由于较低的表面能，聚硅添加量，分别制备水性聚氨酯树脂并测定其膜的吸氧烷向体系表面迁移，导致体系近表面部分的

8、相分水率，结果见图2。离程度要高于中心部分。20C/A：0.500.518C/A：1.00116C/A：1.251.25141210吸水率/%8642a.未改性聚氨酯膜b.改性后的聚氨酯膜00246810121416图4硅氧烷改性前后表面扫描电子显微镜图硅氧烷含量/%图2硅氧烷含量与吸水率的影响3结论从图2可以看出，随着硅氧烷含量的增大，涂膜将硅氧烷引入到聚氨酯分子链段中，可改变聚的吸水率总体保持下降。C/A为0.50时，涂膜