软段中PBA、PEG的摩尔比例对聚氨酯性能的影响

发布时间:2019/10/22

一、软段中的PBA/PEG的摩尔比例对聚氨酯乳液稳定性的影响

固定反应R值为1.4,DMPA质量分数为3.6%,改变软段中n(PBA):n(PEG)的比例,制备一系列水性聚氨酯乳液,研究其乳液稳定性。其结果见下图。

不同PBA/PEG的摩尔比例对聚氨酯乳液稳定性的影响

通常,在离心机中以3000r/min转速离心沉降15min后,若无沉淀,可以认为有6个月的贮存稳定期。因此所制得一系列水性聚氨酯乳液稳定性良好。

二、软段中PBA/PEG的摩尔比例对聚氨酯乳液及薄膜性能的影响

固定预聚反应R值为1.4,DMPA质量分数为3.6%,改变软段中n(PBA):n(PEG)的比例,制备一系列水性聚氨酯乳液,研究其乳液和薄膜性能,其结果见下图。

软段中PBA/PEG的摩尔比例对聚氨酯乳液及薄膜性能的影响

从上表可以看出通过改变PBA/PEG的摩尔比例,制备出的一系列水性聚氨酯乳液,随着PBA/PEG的摩尔比例的减小,粘度变化不大拉伸强度逐渐下降,断裂伸长率逐渐增大,这是由于软段中两种二元醇的本身性能决定,聚酯二元醇强度大,而聚醚二元醇柔顺性好,因而随着PBA/PEG的摩尔比例的增大,聚醚二元醇含量增大,导致薄膜的拉伸强度减小,断裂伸长率增大而薄膜的吸水率随着PBA/PEG的摩尔比例的增大而增大,是因为PEG含量的增大,使得亲水基团的增多,水的进入比较容易,导致吸水率提高。

三、PBA/PEG的摩尔比例对涂层织物防水透湿性能的影响

将制备的一系列水性聚氨酯乳液,按照焙烘温度140℃方法对织物进行涂层,涂层量约为20g/m²,测试其防水透湿性能,结果见下图。

PBA/PEG的摩尔比例对涂层织物防水透湿性能的影响

从上图可以看出,软段中n(PBA):n(PEG)的摩尔比例对涂层织物的静水压和透湿量有较大影响。随着PBA/PEG摩尔比例的减小,涂层织物的静水压逐渐下降,其透湿量逐渐增大。这是由软段结构中PEG和PBA的结构性能决定的,PBA为聚酯多元醇,而PEG为聚醚多元醇,PEG的亲水性能好于PBA,因而当软段结构中聚醚的含量逐渐增多时,体系中的亲水基团增多,使得静水压下降,而透湿量增大。从上图还可以看出,当PBA/PEG摩尔比例小于2.0时,织物的透湿量虽然有所增大,但静水压下降明显,说明织物的防水性能变差。

改变PBA/PEG的摩尔比例,,制备出的一系列水性聚氨酯乳液稳定性能良好。同时随着PBA/PEG的摩尔比例的减小,粘度变化不大拉伸强度逐渐下降,断裂伸长率逐渐增大薄膜的吸水率增大涂层织物的静水压逐渐减小,透湿量逐渐增大。其中PBA/PEG的摩尔比例对涂层织物的静水压和透湿量有较大影响,PBA/PEG摩尔比例小于2.0时,,涂层后织物的静水压显著下降,因而选定PBA/PEG摩尔比例为2.0作为反应的条件,与本文开始设定的一致。

本文标签: 水性聚氨酯 

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