文档介绍:聚氨基甲酸酯(polyurethane),简称聚氨酯(PU),是分子结构中含有重复氨基甲酸酯(-NHCOO-)结构的高分子材料的总称。聚氨酯一般由二异氟酸酯和二元醇或多元醇为基本原料经加聚反应而成,根据原料的官能团数不同,可制
成线形或体于水一扩链一水性聚氨酯
保护端基法-NCO封端保护一乳化加热游离
产率低,工艺复杂,生产成本高
工艺简单,成本低,不用或少
用溶剂,产品质量不如丙酮法
工艺简单,不用溶剂,效率高,
但反应不完全,产品质量不好
产品质量好,工艺简单经济
克服水性聚氨酯对水敏感,/、耐
水性聚氨酯的应用情况
WPU在某些性能上与溶剂型聚氨酯还存在差距,但具有无毒、不燃、无环境污染、节能、安全、成膜透气性好等优点。WPU已在通用溶剂型聚氨酯所覆盖的领域大量使用,成功地应用于轻纺、皮革加工、涂料、木材加工、建材、造纸和胶黏剂等行业。
皮革工业加工中PU乳液涂饰后的皮革,具有光泽度高、手感好、耐磨耗、不易断裂、弹性好、耐低温性能和耐屈挠性能优良等特点,克服了丙稀酸类树脂涂饰剂“热粘冷脆”的缺陷。止匕外,在纺织品涂层整理中有广泛的应用。WPU
对纺织品的成膜性好、粘接强度高、能赋予织物柔软、丰满的手感,改善织物耐磨性、抗皱性、回弹性、通透性和耐热性等。WPU比有机溶剂型PU应用成本低、无公害、易处理、粘合效果好,在胶黏剂及涂料行业有很好的发展前途。PU离子聚合物对天然和合成橡胶表面均具有很好粘接性,可用于鞋类的制造。目前,WPU主要用做家具漆、电泳漆、电沉积涂料、建筑涂料、纸张处理涂料、玻璃纤维涂料等除此之外水性涂料还有一些特殊用途,如用作安全玻璃的中间涂膜,以制成安全玻璃,广泛用于汽车、飞机、轮船或航天仪器。[9~10]
水性聚氨酯的改性
WPU材料是一类性能非常全面的材料,在涂料、胶黏剂等诸多领域都得到了比较广泛的应用,但其也有一些先天的缺陷,为了能够更好的提高WPU的综
合性能,从而扩大其应用范围,就需要对WPU进行适当的改性。近些年来对WPU的改性研究已经变成了一个热点,改性方法也日新月异。
为了得到WPU,通常在WPU分子链引入亲水性基团。但是亲水性基团的引入,致其形成的涂膜具有较高的表面自由能,在提高亲水性的同时降低了涂膜的耐水性和拒油性。为了提高WPU的耐水性、耐酸碱性、耐候性等性能,可以利用其他材料对WPU进行改性,包括丙烯酸酯改性、环氧改性、有机硅改性、有机氟改性、纳米改性等等,本文主要研究了有机硅、有机氟及纳米改性WPU,以下主要介绍一下此三种改性的研究发展情况。
有机硅改性水性聚氨酯
有机硅改性WPU在近几年得到了很大的发展。有机硅化合物表面能低,具有优异的耐高低温性、耐老化性、耐介质性和耐候性及较好的疏水性。采用有机硅改性WPU,既保留了WPU优异的力学性能,又享有有机硅优异的耐水性、耐油性及耐高低温性能,显示出两者优异的综合性能。
有机硅改性WPU的方式多种多样,其中以有机硅、纳米蒙脱土复合改性及有机硅、聚氨酯互穿网络改性的方法较为新颖。有机硅改性WPU的形式主要有
以下几种:硬段含硅WPU、软段含硅WPU、有机硅封端WPU、有机硅交联改性WPU。其中又可分为主链含硅WPU和侧链含硅WPU。各种改性均能提高WPU的性能,但改性程度及效果略有差别。软、硬段含有机硅的WPU,可提高