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文檔簡介
1、由于“毒”塑膠跑道事件,人們對體育場地的無毒環(huán)保方面高度關(guān)注,而國內(nèi)塑膠跑道用膠粘劑主要為溶劑型單組分濕固化聚氨酯,其中游離的甲苯二異氰酸酯(TDI)和溶劑對人體健康和環(huán)境有害。因?yàn)樗跃郯滨?WPU)綠色環(huán)保且對各種基材有較好的粘接性,本文根據(jù)水性聚氨酯的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系,通過原料和功能單體的選擇、通過配方設(shè)計(jì)與合成工藝控制,制備了滿足塑膠跑道使用要求的綠色環(huán)保、低成本、高粘接性的芳香族TDI型水性聚氨酯膠粘劑,并研究了其后擴(kuò)鏈的過程機(jī)
2、理。
以TDI、聚醚二元醇、三羥甲基丙烷(TMP)和二羥甲基丙酸(DMPA)為主要原料制備內(nèi)交聯(lián)型水性聚氨酯乳液,通過FT-IR紅外表征、粘度、吸水率和剝離強(qiáng)度測試,研究了親水基團(tuán)數(shù)量、內(nèi)交聯(lián)程度、合成過程中溶劑與催化劑用量、微相分離程度和固化劑用量等因素對WPU乳液和膠膜性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著DMPA含量的增加,WPU膠膜的吸水率增大,剝離強(qiáng)度先增大而后基本趨于不變;當(dāng)TMP含量從0.5%增加到2%時(shí),WPU膠膜的吸
3、水率先降低后增大,剝離強(qiáng)度先增大后降低;隨著催化劑用量的增加,WPU乳液的穩(wěn)定性降低,但WPU的吸水率降低,剝離強(qiáng)度先增大后降低;隨著溶劑用量的增加,WPU乳液的穩(wěn)定性提高,膠膜的剝離強(qiáng)度增大;提高硬段含量導(dǎo)致WPU的粘接強(qiáng)度降低;加入固化劑可明顯提高WPU的粘接性;當(dāng)Wt(DMPA)=5%、Wt(TMP)=1%、Wt(Catalyst)=0.2%、Wt(Solvent)=30%以及固化劑用量為WPU乳液質(zhì)量的2%~3%時(shí),WPU的綜合
4、性能最優(yōu)。
在上部分的基礎(chǔ)上,研究了水、擴(kuò)鏈溫度、-NCO/-OH摩爾比及擴(kuò)鏈比等因素對乙二胺(EDA)后擴(kuò)鏈芳香族TDI型水性聚氨酯過程的影響,并分析了后擴(kuò)鏈的過程機(jī)理。FT-IR測試表明,分散體中的H2O可通過與聚氨酯中殘留異氰酸酯基團(tuán)(-NCO)的競爭反應(yīng)影響EDA的后擴(kuò)鏈過程。分子量及粒徑與Zeta電位測試表明,H2O擴(kuò)鏈導(dǎo)致分散體失穩(wěn);低擴(kuò)鏈比時(shí),H2O對EDA的后擴(kuò)鏈過程影響明顯,但高擴(kuò)鏈比時(shí),后擴(kuò)鏈聚氨酯的分子量
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