论文部分内容阅读
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化合物(VOC)含量相结合,因而备受瞩目,成为聚氨酯(PU)领域内的研究热点。双组份水性聚氨酯主要由水性羟基组分(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)、二羟甲基丙酸(DMPA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为预聚原料,三官能度的三羟甲基丙烷(TMP)为扩链剂,制备了理想的羟基组分-水性聚氨酯多元醇分散体,并讨论了各因素对其性能的影响。将其与两种不同的多异氰酸酯固化剂复配成膜,寻找出适宜的固化剂类型、物料配比和工艺条件。最后,将制备的双组份水性聚氨酯涂层应用于纯棉织物的表面,探讨其对棉织物防水性能的影响。
采用预聚体法制备水性聚氨酯多元醇分散体,发现合成过程中各因素:预聚体NCO/OH摩尔比、二羟甲基丙酸(DMPA)含量、中和度等因素对其分散和稳定性能均有很大的影响。双组份水性聚氨酯涂膜的外观和性能除受到以上三个因素影响外,还受到固化剂类型、涂膜厚度和两组份配比NCO/OH摩尔比的影响。根据分散体和最终涂膜的性能,确定了各原料的最佳配比和固化工艺:当预聚体NCO/OH摩尔比为1.9、DMPA含量为5%、中和度为100%、亲水改性的Bayhydur3100作为固化剂、涂膜厚度为0.15mm左右、两组份配比NCO/OH摩尔比为1.0~1.2时,分散体的稳定性、双组份聚氨酯涂膜的耐水性、力学性能和热稳定性都达到最佳。
对双组份水性聚氨酯涂层处理后的纯棉织物进行了扫描电镜(SEM)、接触角和吸水率测试,结果表明处理后的织物表面纤维束都被涂层粘附在一起,表面疏水性显著提高。而且采用未亲水改性的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)缩二脲作为固化剂制备双组份聚氨酯涂层时效果更明显,两种类型的涂层织物表面对水的接触角均随着预聚体NCO/OH摩尔比的增加而增大,吸水率降低,即涂层织物的耐水性能提高。