氨基硅改性水性聚氨酯的合成與性能研究.pdf

1、國內(nèi)外水性聚氨酯涂料的開發(fā)雖然早，但至今在耐水性、硬度方面仍無大的突破，而有機(jī)硅改性水性聚氨酯不但能改良這些缺點(diǎn)，亦能提高其他性能。因此開展有機(jī)硅改性水性聚氨酯的研究是非常有意義的。
　　 本論文首先以八甲基環(huán)四硅氧烷和γ--氨丙基三乙氧基硅烷為主要原料，在一定的反應(yīng)條件下制備氨基改性有機(jī)硅。通過對各項(xiàng)反應(yīng)因素的研究，如原料單體配比、反應(yīng)溫度、催化劑用量、乳化劑配置及用量等，確定了適宜的反應(yīng)條件，制備出性能優(yōu)異的氨基硅。其次選用

2、甲苯二異氰酸酯和聚醚二元醇等原料先合成出水性聚氨酯的預(yù)聚體，再加入氨基硅和親水劑。通過討論N CO/O H值、氨基硅添加量、親水劑用量、催化劑用量反應(yīng)時(shí)間以及溫度等對反應(yīng)的影響，確定適宜的反應(yīng)條件，制備出性能優(yōu)異的水性聚氨酯。最后與不同有機(jī)硅改性水性聚氨酯進(jìn)行性能比較，考察氨基硅改性水性聚氨酯性能的優(yōu)越性。
　　 論文的主要研究成果如下：
　　 (1)以八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)和γ--氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)來制

3、備氨基改性有機(jī)硅。研究確定了氨基改性有機(jī)硅實(shí)驗(yàn)的最適宜反應(yīng)條件：原料單體配比(D4：KH550)為10:1，反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間為3h，酸催化劑含量1％，復(fù)合乳化劑(OP-4：OP-10為3:7)含量為3％，攪拌速度為400 r/m。最終D4轉(zhuǎn)化率大約在85％左右，所制得氨基改性有機(jī)硅黏度為2.4*103mPa·s，氨值為0.35 mmol/g。
　　 (2)將上述制得的氨基改性有機(jī)硅加入到水性聚氨酯的合成中。研究確定了氨

4、基硅改性水性聚氨酯實(shí)驗(yàn)的最適宜反應(yīng)條件：N CO/O H值為1.5，氨基硅含量為9％，親水劑含量為5％，預(yù)聚時(shí)間為2 h，預(yù)聚與擴(kuò)鏈溫度為80℃，中和溫度為60℃，催化劑用量為0.3％。
　　 (3)通過紅外光譜測試、熱失重測試、拉力測試、硬度測試等來對上述條件下改性所得水性聚氨酯進(jìn)行表征。結(jié)果表明，氨基硅鏈段成功接在了水性聚氨酯的鏈段上，并隨著氨基硅添加含量的增加，薄膜的硬度和熱分解溫度逐漸提高，同時(shí)吸水率逐漸降低。當(dāng)氨基硅質(zhì)