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环氧树脂/蓖麻油/丙烯酸酯多重改性聚氨酯

张利君  
【摘要】:本文首先以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇(N-56)、三羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,环氧树脂(E-44)、蓖麻油(C.O)为改性剂,三乙胺(TEA)为中和剂,水合肼、三羟甲基丙酸(TMP)、二乙烯三胺(DETA)为小分子扩链剂,己二酸二酰肼(ADH)为封端剂,合成了环氧树脂/蓖麻油双重改性的端肼基水性聚氨酯乳液(WPU)。然后以ms-903为乳化剂,丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸酯甲酯(MMA)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)等为主要原料,合成了含有酮羰基的水性丙烯酸酯PA乳液。并将所制得的PA与WPU按一定比例进行物理共混,从而制得环氧树脂/蓖麻油/丙烯酸酯多重改性、酮肼交联型水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)复合乳液。并且以此WPUA复合乳液为基料,加入适量的填料,增稠剂,消泡剂等制得性能优异的合成革贴合料。 论文分别研究了E-44、C.O、DMPA、ADH的添加方式、添加时间以及用量;ms-903的用量;软硬单体BA/MMA的比例;功能单体MAA的用量;酮羰基/肼基的比例等对改性后的复合乳液WPUA的影响,同时介绍了一种用于合成革的WPUA贴合料的配方。 实验结果表明:(1)选择在抽真空时加入E-44预聚物的粘度较小,且当E-44用量为2%-4%时,乳液性能较好且T剥离强度较佳;(2)加入适量的蓖麻油有助于提高乳液胶膜的耐水性和剥离强度,且当n(C.O)/n(N-56)的比例为3/7时,乳液性能较好、T剥离强度最佳;(3)DMPA用量为6%时,乳液性能最佳;(4)ADH对T剥离强度有较大影响,且当其用量为0.5%、扩链之后30min添加时,乳液性能较佳,T剥离强度最佳;(5)ms-903的用量为6%时,乳液性能最佳;(6)当软硬单体BA/MMA的比例为3:1时,T剥离强度最佳;(7)功能单体MAA的用量为4%时,乳液性能较好且T剥离强度最佳;(8)酮肼交联形成的强极性的腙键对T剥离强度有较明显的影响,且当n(C=O)/n(-NHNH2)的比例为1.5~2时,WPUA乳液稳定性和耐水性较好,T剥离强度最大,可以达到19.6N/25mm。 借助傅里叶红外光谱技术,证明改性后的WPUA复合乳液在干燥成膜的过程中发生了酮肼交联反应,生成了强极性的腙(-C=N-),使得WPUA的性能得到了提高。


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