专题聚氨酯四改性乳液2专题聚氨酯四改性乳液2黄格选
专题:聚氨酯(四)改性乳液2,专题:聚氨酯(四)改性乳液2
作为一种重要的热固性树脂,环氧树脂具有良好的电性能,化学稳定性、粘接性、加工性,使其在国民经济领域有着重要的应用,环氧树脂最大缺陷是固化后质脆、耐冲击性能差。因此如何提高环氧树脂抗冲击性能,目前仍然成为研究的热点。环氧树脂改性材料多多,其中聚氨酯就是重要的一种环氧树脂(EP)的增韧主要有:基体增韧和柔性固化剂增韧方式。聚氨酯结构中存在大量的氨基甲酸酯键、醚键、脲基甲酸酯键等,用以合成大分子柔性固化剂,可以赋予环氧树脂优异的附着力、柔韧性、耐磨性等性能,且聚氨酯的结构可以通过硬段,和软段来进行广泛的调节,因此改性具有广泛的可调性。互穿网络法是较为新颖的方法,环氧/聚氨酯IPNs是研究较多的一个体系,此方面研究已有大量的文献和报导,还有环氧/聚氨酯梯度IPNs改性环氧,提高其抗冲击性能的文献报导。
3、性能测试 用北京瑞利分析仪器公司WQF-410型,傅里叶变换红外光谱仪对复合乳液进行表征分析;用英国马尔文公司Zetasizer3000HS,激光粒度仪测试分散体胶粒粒径;用德国耐驰公司的综合热分析仪进行涂膜热重分析。参照GB/T1725-1979中的表面皿法测定乳液固含量,参照GB/T1723-1993测试乳液的黏度,参照GB6753.3-1986测试乳液的贮存稳定性,参照GB/T9268-1988测试乳液的冻融稳定性。 参照GB/T6739-2006测试涂膜的铅笔硬度,参照HG2-1612-1985测试涂膜的吸水率,参照GB/T1733-1993测试涂膜的耐水性,参照GB/T1727-1992,测试涂膜的耐乙醇性,参照GB/T1743-1979(89)测试涂膜的光泽度,参照GB/T1720-1979(89)测试涂膜的附着力,参照GB/T1734-1993测试涂膜的柔韧性,参照GB/T1732-1993测试涂膜的抗冲击性,参照GB/T1763-1979(89)测试涂膜的耐化学试剂性。
(三)结果与讨论 1、环氧树脂加入时机对PUEA乳液及涂膜的影响 在其他条件相同时,仅改变环氧树脂加入时机制取了2种PUEA乳液。其中第1种乳液制备中,预聚反应开始时就将环氧树脂加入,而第2种乳液制备中,环氧树脂在亲水性预聚体中适时加入。两种乳液及涂膜性能测试结果列于表l。
表1环氧树脂对PUEA乳液及涂膜的影响
从表1可以看出第1种方法制备的乳液涂膜,铅笔硬度、抗冲击性、耐水性等,均较第2种方法制备的要好。这是因为环氧树脂中含有羟基,且CYD-012每个分子链上含有2个以上羟基,在初期参与预聚反应,这时可以与TDI上的NCO基反应,同时环氧基团也有可能部分进行开环反应,其结果会形成网状结构的环氧-聚氨酯预聚体分子。而在后期加入环氧树脂,则不会进行交联反应。所以在反应初期加入环氧树脂,得到的涂膜具有更好的性能。另一方面,由于环氧树脂含有亲水的醚键,接入分子链后使其亲水链段分布均匀,水分散时胶粒粒径会较小并且尺寸分布会更加均一,所以乳液外观更好、黏度较小。亲水链段分布均匀,也可能是涂膜的耐水性更好的一个原因。由上述分析可知,反应初期加入环氧树脂实质上是进行了共聚反应,因此称为化学共聚改性,后者则称为物理共混改性。从性能对比可知,宜采取化学共聚法制备PUEA乳液。
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