自消光水性聚氨酯合成的研究進展

水性聚氨酯是一種嵌段聚合物,其合成單體品種多、結(jié)構(gòu)多樣;成膜過程存在微相分離;導(dǎo)致其配方可調(diào)范圍大,性能影響因素多。因此研究原料種類和用量對自消光水性聚氨酯性能的影響,對實際生產(chǎn)和應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)作用。

一般來說WPU結(jié)晶度越高,對光散射越強,膠膜透光性越差。研究結(jié)晶性對自消光WPU性能的影響表明:結(jié)晶的軟段和硬段會減弱消光和透光率,而非晶鏈段、側(cè)基和交聯(lián)能夠破壞大分子結(jié)晶,提高膠膜透光率。筆者同時對異氰酸酯和多元醇種類、交聯(lián)度、硬段含量和親水基團含量對自消光WPU消光和透光率的影響進行研究。結(jié)果表明:芳環(huán)、酯基氨基甲酸酯基、脲基等高折射率的基團會降低消光效果和透光率;較高的硬段含量意味著含有較多氨基甲酸酯基,同樣對消光和透光率不利;乳液粒徑是影響消光效果的關(guān)鍵因素,小粒徑形成比較平滑的表面,很難達到預(yù)期消光效果;而較大的粒徑形成手感粗糙的表面。當二羥甲基丙酸(DMPA)用量為1.6%時,水性聚氨酯膜表面形成7~8μm的球形凸起,能夠達到較好的消光效果和手感。

以聚己二酸己二醇酯二元醇(PHA)、聚己二酸丁二醇酯二元醇(PBA)、異佛爾酮二異氰酸酯(PDD)、二羥甲基丁酸(DMBA)為單體,三羥甲基丙烷(TMP)為交聯(lián)劑,乙二胺(EDA)為后擴鏈劑制備出一系列內(nèi)交聯(lián)型水性聚氨酯自消光乳液。利用FTR、SEM和TM研究交聯(lián)后乳液的性能,結(jié)果表明:膠膜表面粗糙,乳液平均粒徑在1000mm以上,光澤度在2.0左右;加入0.65%的TMP后,膠膜拉伸強度由8.3MPa增大到21.4MPa,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度由-45℃升高到-40℃,熱失重10%時的分解溫度由275.7℃升高到305.6℃,耐水和耐酸堿性明顯提高。

自消光型皮革水性聚氨酯涂飾劑的制備方法。該方法使用異氰酸酯三聚體、二異氰酸酯、小分子親水單體、大分子二元醇類單體合成了一種具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)、較大粒徑、密度小的聚氨酯A組分;使用脂肪族二異氰酸酯、小分子親水單體、大分子二元醇類單體合成粒徑較小、密度大的B組分。兩者混合，在成膜過程中A組分上浮在膜表面，使膜表面具有較高的粗糙度，從而達到消光效果。