水性聚碳酸酯聚氨酯皮革涂飾劑的研究.pdf

1、水性聚氨酯涂料作為環(huán)保涂料之一，在皮革中得到了廣泛的應(yīng)用。但因單組份水性聚氨酯結(jié)構(gòu)中交聯(lián)程度較低，且引入了親水?dāng)U鏈劑，使其涂膜的耐水性、機(jī)械性能、耐磨耗等性能較差。本課題以聚碳酸1,6 己二醇酯二醇(PHMCD1K、PHMCD2K)、聚碳酸1,5戊二醇-1,6 己二醇酯二醇(PHMPMCD2K)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二羥甲基丁酸(DMBA)、1,4-丁二醇(BDO)和三羥甲基丙烷(TMP)等為主要原料，通過預(yù)聚法合成了一系列

2、的水性聚碳酸酯聚氨酯(WPCU)，并探討其作為皮革涂飾劑的使用性能。研究了反應(yīng)時(shí)間、硬段含量、軟段的結(jié)構(gòu)及分子量、NCO/OH摩爾比、親水?dāng)U鏈劑含量等因素對(duì)WPCU及其涂膜的性能的影響。
　　 利用傅立葉變換紅外光譜法(FT-IR)分析了材料的結(jié)構(gòu)；利用差示掃描量熱法(DSC)表征了材料的相分離，探論了不同軟段對(duì)材料的玻璃化溫度的影響；利用X-射線衍射(XRD)表征了材料的結(jié)晶性，并對(duì)合成系列的水性聚碳酸酯聚氨酯涂膜的力學(xué)性能、

3、耐水性的性能進(jìn)行測(cè)試。研究結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)中合成了目標(biāo)產(chǎn)物，WPCU的微相分離程度隨著軟段PHMCD的分子量的增大而增大，且由PHMCD2K合成的WPCU的微相分離程度較PHMPMCD2K合成的WPCU 要高；PHMCD2K合成材料WPCU的結(jié)晶度高，且其拉伸強(qiáng)度和耐水性較好，但回彈性差一些；隨著NCO/OH的摩爾比值的增大，拉伸強(qiáng)度增加，斷裂伸長(zhǎng)率下降，乳液的穩(wěn)定性下降；WPCU的拉伸強(qiáng)度、耐水性并不是一直隨著硬段含量的增加而增加，而是

4、呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，在硬段含量為45[％]時(shí)達(dá)到最大值；親水?dāng)U鏈劑的含量對(duì)材料的耐水性影響較大，當(dāng)親水?dāng)U鏈劑的含量為6[％]時(shí)，合成的產(chǎn)品的穩(wěn)定性和耐水性達(dá)最佳，由DMBA合成的WPCU的耐水性和機(jī)械性能較二羥甲基丙酸(DMPA)好；聚碳酸酯二醇合成的水性聚氨酯的耐水性明顯優(yōu)于普通聚酯合成的產(chǎn)品。
　　 碳納米管(CNTs)具有長(zhǎng)徑比大、力學(xué)強(qiáng)度高、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率好等優(yōu)點(diǎn)，將其引入到水性聚氨酯中，可提高聚氨酯的耐熱性能和機(jī)械

5、性能。本文采用了原位聚合的方法將CNTs 引入到WPCU中對(duì)其進(jìn)行摻雜改性。CNTs 作為一種無機(jī)納米顆粒，具有很大的表面積，不易在水中穩(wěn)定分散。文中采用胺化的方法在CNTs的缺陷處接枝上活性基團(tuán)，然后將其作為擴(kuò)鏈劑參與到聚氨酯主鏈的反應(yīng)中。結(jié)果表明，當(dāng)CNTs的含量為0.3[％]時(shí)，合成的產(chǎn)品能夠穩(wěn)定存在，且耐熱性可提高20 ℃左右，抗張強(qiáng)度可達(dá)40.16MPa。
　　 牛皮涂飾應(yīng)用實(shí)驗(yàn)顯示，WPCU 涂飾的皮革的耐折牢度以P