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近年来,随着环保法规的不断健全和人们环保意识不断增强,溶剂型聚氨酯的使用越来越受到限制,而双组份水性聚氨酯由于将溶剂型聚氨酯的高性能和低挥发有机物(VOC)含量的优点相结合,引起了人们的广泛关注,已经成为国内外热门的研究领域。双组份水性聚氨酯由水性聚氨酯多元醇组分(A组分)和多异氰酸酯组分(B组分)构成。
本文利用兼具有良好耐水解性和优良力学性能的聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚丙二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为预聚原料,三官能度的三羟甲基丙烷(TMP)为扩链剂,并分别以三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺为中和剂合成了一系列羟基组分-水性聚氨酯多元醇乳液,然后将其与多异氰酸酯固化剂混合,固化成膜。并讨论了各种因素对乳液及胶膜性能的影响。
采用预聚体分散法合成水性聚氨酯多元醇乳液,合成过程中发现,预聚体NCO/OH摩尔比、DMPA含量、中和度、中和剂种类以及以PCDL和PPG的混合物为多元醇时PPG的含量等因素对乳液的分散和稳定性都有很大的影响。而双组份水性聚氨酯胶膜的外观及性能除了受以上因素影响外,还受涂膜厚度及两组份配比(NCO/OH摩尔比)的影响。最后,根据各因素对分散体及胶膜的性能的影响情况,确定了各原料的最佳配比和固化涂膜工艺。结果表明,当以PCDL为多元醇,预聚体中NCO/OH摩尔比为1.9,DMPA含量为5.5%,中和度为100%,中和剂为三乙醇胺,涂膜厚度为0.11mm左右,两组份配比为1.0~1.2时,乳液的稳定性和胶膜的力学性能、耐水性最佳,热稳定性变化不大。