雙組分水性聚氨酯的制備及其成膜機(jī)理研究.pdf

1、雙組分水性聚氨酯具有溶劑型雙組分聚氨酯的高性能和水性體系低VOC值的雙重特點(diǎn)，是近十年來的研究熱點(diǎn)。本文目的在于制備理想的羥基組分——聚氨酯多元醇水分散體，并探討各因素對(duì)其性能的影響，將其與多異氰酸酯固化劑復(fù)配成膜，尋找適宜的固化工藝條件，并對(duì)成膜機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)探討。 采用丙酮法制備聚氨酯多元醇水分散體，發(fā)現(xiàn)合成過程中各因素二羥甲基丙酸DMPA含量、預(yù)聚階段-NCO與-OH摩爾比R<,預(yù)>、合成過程中總的-NCO與-OH摩爾比R<

2、，總>、三羥甲基丙烷TMP用量、中和度等對(duì)其性能均有很大的影響。根據(jù)配制的涂膜性能確定了各因素的適宜配比：DMPA含量為4.0％～5.0％、R<,預(yù)>為1.7～1.8、R<,總>為0.7～0.8、三官能度度擴(kuò)鏈劑TMP用量為3.37％～5.07％、中和度為100％。 雙組分水性聚氨酯中兩組分間充分均一的混合和分散是得到最佳性能的基本保證，主要取決于多元醇、多異氰酸酯固化劑以及混合方式。根據(jù)最終涂膜性能，確定了適宜固化條件：溫度為

3、30～50℃，兩組分配比NCO：OH摩爾比為1.2～1.5，催化劑用量為0.05％～0.1％。固化劑的選擇需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。 固化溫度及催化劑均對(duì)成膜過程有很大影響。固化溫度升高，對(duì)物理成膜和化學(xué)成膜均有益，但需考慮到水分逃逸過快帶來的負(fù)面影響；而催化劑的引入，會(huì)阻礙物理成膜，但有益于化學(xué)成膜過程。 采用衰減全反射傅立葉紅外光譜和等溫微量熱相結(jié)合對(duì)化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行了詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)三種固化劑反應(yīng)速率并不相同，與結(jié)構(gòu)有