水性聚氨酯涂層材料及其性能研究.pdf

1、聚氨酯涂層材料以其涂膜耐磨、黏附力強(qiáng)、防腐性能優(yōu)良、耐溫性能好和施工溫度范圍廣等優(yōu)點(diǎn)深受市場(chǎng)親睞。聚氨酯涂層材料主要分為溶劑型聚氨酯涂層材料和水性聚氨酯涂層材料，雖然現(xiàn)在市場(chǎng)上大多是溶劑型，但是由于有機(jī)溶劑有易燃易爆、易揮發(fā)VOC(揮發(fā)性有機(jī)物)、污染環(huán)境等缺點(diǎn)，并且國際上也相繼出臺(tái)了一些控制VOC排放的規(guī)律法規(guī)，人們已將目光轉(zhuǎn)向水性聚氨酯涂料，水性聚氨酯涂料以水為基本介質(zhì)，具有不燃、氣味小、環(huán)保、節(jié)能、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的前景。

2、
　　本文采用甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇（N220）為基本原料，以二羥甲基丙酸(DMPA)為親水性單體，一縮二乙二醇為擴(kuò)鏈劑，成鹽劑和降粘劑分別為三乙胺（TEA）和丙酮，采用預(yù)聚體法制備出了聚氨酯預(yù)聚體，再將預(yù)聚體放入去離子水中分散，即得水性聚氨酯乳液，然后采用紅外光譜分析法對(duì)其涂膜外觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，將水性聚氨酯分別在馬口鐵、載玻片和PET薄膜上成膜，并對(duì)其所成涂膜做了一系列性能測(cè)試，實(shí)驗(yàn)表明合成的水性聚氨酯附著力和耐水

3、性較差。
　　為了提高水性聚氨酯涂料的附著力和改善其耐水性，本文采從兩方面對(duì)其進(jìn)行改性，一方面為通過憎水性組分的加入，使水對(duì)涂膜的浸潤(rùn)性降低；另一方面則為通過具有極性組分的加入，使其在聚氨酯乳液成膜過程中與聚氨酯組分發(fā)生氫鍵交聯(lián)作用，提高涂膜的交聯(lián)度，降低涂膜的吸水性。用共混法分別將不用含量的硅丙乳液、氟碳樹脂乳液、硅烷偶聯(lián)劑、氨基有機(jī)硅和氧化石墨烯分別與水性聚氨酯均勻混合，再在不用基底上成膜，用掃描電鏡觀測(cè)其外觀形貌，用紅外光譜

4、分析其結(jié)構(gòu)，并測(cè)其附著力、接觸角、吸水率、黏度、熱穩(wěn)定性等性能。實(shí)驗(yàn)表明：用含量為2％的硅丙乳液改性水性聚氨酯所成涂膜吸水率較低，為18.19％，但是硅丙乳液含量為4％和5％時(shí)附著力為一級(jí)；用含量為7％的氟碳樹脂改性水性聚氨酯乳液效果最佳，吸水率低達(dá)11.80％，附著力一級(jí)；用3％的JH-0174改性水性聚氨酯，在馬口鐵上所成涂膜附著力可以達(dá)到一級(jí)，且吸水率為16.64％；聚氨基有機(jī)硅改性水性氨酯在附著力、耐水性沒有明顯改善；氧化石墨烯