不同异氰酸酯含量对水性聚氨酯的合成及性能影响.doc

不同异***酸酯含量对水性聚氨酯的合成及性能影响

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作者:摘 要:由4,4'-二苯基甲烷二异***酸酯(MDI)、甲苯二异***酸酯(TDI)、聚酯多元醇(JW218,Mn=2000)、二羟***丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BDO)反应,然后用三乙***(TEA)中和,制备水性聚氨酯,采用FTIR、TG、GPC等来表征。研究了n (TDI)/ n (MDI)比值对水性聚氨酯结构与性能的影响。
关键词:异***酸酯;水性聚氨酯;结构;性能
中图分类号:TQ433.432
1 引言
近10年来,保护地球环境的舆论压力与日俱增,一些发达国家制定了消防法规及溶剂法规[1]。水性聚氨酯以水为介质,具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点,这些因素促使世界各国聚氨酯材料研究人员花费相当大的精力进行水性聚氨酯的开发[2]。
国内水性聚氨配乳液的研究起步较晚,70年代后期才开始,发展也比较缓慢,所用的原料大多数是聚醚型、TDI芳香族型,但制品性能不高,特别是力学性能和耐水性,对聚酯型、
MDI型的水性聚氨酯研究较少[3]。本实验固定了硬段含量为40wt%、DMPA含量为6.5wt%、n(NCO)/n(OH)值为1.0,中和度为1.0,选择用了MDI、TDI为异***酸酯组分,研究了n(TDI)/n(MDI)不同异***酸酯对水性聚氨酯性能的影响。
2 实验部分
2.1 原料
聚酯多元醇(JW-218、Mn=2000) 工业品,无锡市新鑫聚氨酯有限公司;,4'-4二苯基甲烷二异***酸酯(MDI), 工业品,烟台万华聚氨酯股份有限公司;甲苯二异***酸酯聚(TDI),工业品,烟台万华聚氨酯股份有限公司;二羟***丙酸(DMPA),工业品,广州正负有限公司;1,4一丁二醇(BDO),分析纯,成都市科龙化工试剂厂;***(AC),分析纯,成都市科龙化工试剂厂;三乙***(TEA),分析纯,成都市科龙化工试剂厂;二月桂酸二丁基锡(BBTDL),分析纯,成都市科龙化工试剂厂。
DMPA在120℃下真空干燥2h后放入干燥器里自然冷却备用,BDO经过120℃减压蒸馏4h。将4A分子筛放入TEA和***中24h 后备用。
2.2 合成配方
2.3 水性聚氨酯的合成
在带有搅拌器、温度计和回流冷凝管的三口烧瓶中加入计量好的聚酯多元醇,在80℃、0.09MP下脱去聚酯多元醇中的水分,然后降温至50℃加入计量好的MDI、TDI和
BBTDL,混合均匀后逐渐升温至70℃,在0.09MP下反应一段时间后,将预聚体降温至45℃,视粘度的大小可加入适量的***,加入BDO反应,然后加入TEA 中和。将计量好的蒸馏水加入到聚氨酯预聚体中,同时高速搅拌30 min 后,将乳液在40℃、0.09MP下减压蒸馏脱去***,得到聚氨酯水分散体。
2.4 涂膜的制备
将制得的乳液于聚四***乙烯板上流延成膜,室温风干后,放人烘箱中于60~80℃下烘4h,取出放入干燥器中自然冷却备用。
2.5 分析测试
2.5.1 乳液平均粒径的测定
用NANO ZSZEN3600型纳米粒度仪(英国马尔文仪器有限公司)测试乳液的平均粒径。
2.5.2