聚醚復(fù)合型水性聚氨酯的性能與特點(diǎn)
目前的聚氨酯以溶劑型為主，但由于溶劑型聚氨酯樹脂含有大量的有機(jī)溶劑，使用時(shí)不僅有較大的毒性，而且容易造成空氣污染。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，這些不利因素促使世界各國(guó)聚氨酯材料研究人員致力于水性聚氨酯的開發(fā)。水性聚氨酯乳液以水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)，具有無(wú)毒、無(wú)污染、節(jié)省能源及易加工儲(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于涂料、黏合劑、紡織和造紙助劑、醫(yī)用和電子材料等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域 。根據(jù)合成聚氨酯的主要原料多元醇的不同，一般將聚氨酯分為聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯兩大類。聚酯型聚氨酯普遍具有力學(xué)性能優(yōu)良、成膜性能好、耐熱、耐光等特點(diǎn)，但是透濕性和耐水解性不好，價(jià)格較高; 聚醚型聚氨酯具有較高的透濕性、親水性和伸長(zhǎng)率，價(jià)格較低，耐水解性較好，但耐熱和耐。由于聚碳酸酯二元光性較差，拉伸強(qiáng)度不高醇本身含有酯鍵，由其合成的聚氨酯制品的耐候性能非常優(yōu)異，與一般聚酯系的二元醇相比表現(xiàn)出更優(yōu)異的力學(xué)性能、耐水解性、熱穩(wěn)定性、耐候性和耐化品性能，同時(shí)還具有良好的生物相容。故性，是目前多元醇中綜合性能較好的品種此本實(shí)驗(yàn)以聚碳酸酯二元醇和聚醚二元醇的混合物作為軟段，異佛爾酮二異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑 2，2 －二羥甲基丙酸（ DMPA） 及 1，4 － 丁二醇為硬段，用預(yù)聚法制備一系列不同原料配比的聚酯 － 聚醚復(fù)合型水性聚氨酯（ WPU） ，旨在獲得具有良好力學(xué)性能、成膜性能及耐水性能的 WPU，并且探討 n（ —NCO） / n（ —OH） 及 DMPA 用量對(duì) WPU 性能的影響。
1.測(cè)試部分
1.1分析與測(cè)試
“497”外光 （ FTIR） 用日本津島公司企業(yè)生產(chǎn)的 IR － 8400 S 型 FTIR 分析儀對(duì) WPU膠膜行業(yè)進(jìn)行分析表征。
熱重（ TG） 用美國(guó) PE 公司企業(yè)生產(chǎn)的 TG 分析儀對(duì) WPU 膠膜行業(yè)進(jìn)行研究分析，氮?dú)猸h(huán)境氛圍，升溫作用速率15/min，溫度 20 ～ 800℃。
通過(guò)離心加速沉淀試驗(yàn)?zāi)M了乳液的貯存穩(wěn)定性。在3000r/min 的離心機(jī)中離心15min 后，如果沒(méi)有沉淀，認(rèn)為該乳液具有6個(gè)月的貯存穩(wěn)定性，否則穩(wěn)定性較差。
激光粒度分析用去離子水稀釋W(xué)PU乳液，用BT-9300h激光粒度分析儀測(cè)量乳膠粒子的粒徑和分布。
采用浸漬法測(cè)定水性聚氨酯薄膜的吸水率。真空干燥后切成2cm × 2cm 的立方體，室溫下測(cè)定其質(zhì)量(w1)。然后將水性聚氨酯薄膜在室溫下浸泡24小時(shí)，去除水性聚氨酯薄膜，抽取表面自由水稱重(w2) ，按以下公式計(jì)算吸水率:
吸水率= (w2-w1)\\u002Fw1× 100%。
2.1 wpu 薄膜的紅外光譜分析
從圖忠可以看出-NCO在2280 ~ 2270 cm-1沒(méi)有吸收峰，說(shuō)明-NCO已經(jīng)完全反應(yīng)。在3334 cm-1處，是—CO—NH—中—NH群的拉伸振動(dòng)峰。-NH在135 cm-1處的彎曲振動(dòng)吸收峰；1 705 cm-1是氨基甲酸酯羰基的特征吸收峰；這三個(gè)吸收峰是聚氨酯中特征基團(tuán)氨基甲酸酯的特征吸收峰，表明聚氨酯是由反應(yīng)形成的。105 cm-1和1249 cm-1分別為C-O的對(duì)稱和非對(duì)稱拉伸振動(dòng)峰，1460 cm-1為-—CH3或-—CH2的彎曲振動(dòng)吸收峰。氫鍵的存在一般使-NH(質(zhì)子供體)和-C ═ O(質(zhì)子受體)的拉伸振動(dòng)峰向低波數(shù)方向移動(dòng)，同時(shí)光譜帶變寬，吸光度增加，其中-C ═ O吸收峰在氨基甲酸乙酯中的位置從1734 cm-1移動(dòng)到1705 cm-1，3334 cm。
1.測(cè)試部分
1.1分析與測(cè)試
“497”外光 （ FTIR） 用日本津島公司企業(yè)生產(chǎn)的 IR － 8400 S 型 FTIR 分析儀對(duì) WPU膠膜行業(yè)進(jìn)行分析表征。
熱重（ TG） 用美國(guó) PE 公司企業(yè)生產(chǎn)的 TG 分析儀對(duì) WPU 膠膜行業(yè)進(jìn)行研究分析，氮?dú)猸h(huán)境氛圍，升溫作用速率15/min，溫度 20 ～ 800℃。
通過(guò)離心加速沉淀試驗(yàn)?zāi)M了乳液的貯存穩(wěn)定性。在3000r/min 的離心機(jī)中離心15min 后，如果沒(méi)有沉淀，認(rèn)為該乳液具有6個(gè)月的貯存穩(wěn)定性，否則穩(wěn)定性較差。
激光粒度分析用去離子水稀釋W(xué)PU乳液，用BT-9300h激光粒度分析儀測(cè)量乳膠粒子的粒徑和分布。
采用浸漬法測(cè)定水性聚氨酯薄膜的吸水率。真空干燥后切成2cm × 2cm 的立方體，室溫下測(cè)定其質(zhì)量(w1)。然后將水性聚氨酯薄膜在室溫下浸泡24小時(shí)，去除水性聚氨酯薄膜，抽取表面自由水稱重(w2) ，按以下公式計(jì)算吸水率:
吸水率= (w2-w1)\\u002Fw1× 100%。
力學(xué)系統(tǒng)性能 在 XLL － 50 型電子設(shè)計(jì)拉力計(jì)算機(jī)上可以按照GB /T 13022—1991 于常溫 （ 25 ℃ ） 下測(cè)試WPU 膠膜的力學(xué)模型性能，拉伸作用速率 100 mm /min，每個(gè)不同試樣進(jìn)行測(cè)試 5 次后取平均值。
2.1 wpu 薄膜的紅外光譜分析
從圖忠可以看出-NCO在2280 ~ 2270 cm-1沒(méi)有吸收峰，說(shuō)明-NCO已經(jīng)完全反應(yīng)。在3334 cm-1處，是—CO—NH—中—NH群的拉伸振動(dòng)峰。-NH在135 cm-1處的彎曲振動(dòng)吸收峰；1 705 cm-1是氨基甲酸酯羰基的特征吸收峰；這三個(gè)吸收峰是聚氨酯中特征基團(tuán)氨基甲酸酯的特征吸收峰，表明聚氨酯是由反應(yīng)形成的。105 cm-1和1249 cm-1分別為C-O的對(duì)稱和非對(duì)稱拉伸振動(dòng)峰，1460 cm-1為-—CH3或-—CH2的彎曲振動(dòng)吸收峰。氫鍵的存在一般使-NH(質(zhì)子供體)和-C ═ O(質(zhì)子受體)的拉伸振動(dòng)峰向低波數(shù)方向移動(dòng)，同時(shí)光譜帶變寬，吸光度增加，其中-C ═ O吸收峰在氨基甲酸乙酯中的位置從1734 cm-1移動(dòng)到1705 cm-1，3334 cm。
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