非離子水性聚氨酯締合型增稠劑的制備與應用.pdf

1、近年來，隨著社會的發(fā)展，環(huán)境遭到破壞的形勢越來越嚴峻，人們要求環(huán)境保護的呼聲越來越高，水性涂料正日益得到人們的青睞，發(fā)展速度加快。而作為水性涂料不可或缺的助劑之一，水性增稠劑的需求量不斷升高，水性聚氨酯締合型增稠劑以其具有環(huán)保、無毒、增稠效果好且穩(wěn)定以及自身良好的成膜性能的優(yōu)勢，是目前十分受歡迎的增稠劑產(chǎn)品，因此，對水性聚氨酯締合型增稠劑的研究具有重大意義。
　　水性聚氨酯締合型增稠劑(HEUR)是一種疏水改性的締合型增稠劑，是一

2、種嵌段型結(jié)構(gòu)的聚合物，分子結(jié)構(gòu)中主要包含親水性鏈段以及親油性鏈段，以氨基甲酸酯鍵將二者連接起來，HEUR的增稠性能與其分子結(jié)構(gòu)有著重要的關(guān)系。本論文圍繞著HEUR的分子結(jié)構(gòu)這一特性展開研究，合成了兩種不同系列的HEUR，分別為線型水性聚氨酯締合型增稠劑(LHEUR)以及疏水側(cè)鏈型水性聚氨酯締合型增稠劑(SHEUR)，對這兩種系列增稠劑的水溶液的性能進行了研究，并對這兩種增稠劑對水性聚氨酯乳液的增稠性能進行了探討。
　　(1)線型水

3、性聚氨酯締合型增稠劑的制備與表征
　　本章采用聚乙二醇作為親水鏈段，聚己二酸1，4-丁二醇酯作為疏水鏈段，利用—OH與—NCO的反應特性，以異佛爾酮二異氰酸酯作為連接點，采用逐步聚合的方式制備了一系列的線型水性聚氨酯締合型增稠劑(LHEUR)產(chǎn)品，對其進行了紅外、GPC、表面張力、CMC、黏度以及使用溫度的性能測試。結(jié)果表明:LHEUR能夠降低溶液的表面張力至50mN/m，LHEUR能夠在溶液中形成膠束，且親水鏈段含量減小、疏水鏈

4、段含量增大，CMC值降低，反之，CMC值增大;LHEUR的水溶液具有自增稠作用，固定疏水鏈段部分的長度不變，親水鏈段長度越短，對溶液的增稠作用就會比較弱，而固定親水鏈段部分不變時，疏水鏈段的增加會提高增稠效果;LHEUR的適宜使用溫度為25℃～45℃。
　　(2)疏水側(cè)鏈型水性聚氨酯締合型增稠劑(SHEUR)
　　本章采用一種廉價易得、結(jié)構(gòu)上含有長脂肪側(cè)鏈的疏水性二醇甘油單油酸酯(GMO)作為SHEUR制備的擴鏈劑，以PEG

5、為親水鏈段，異佛爾酮二異氰酸酯作為連接點，合成了疏水側(cè)鏈型水性聚氨酯締合型增稠劑。研究了不同的PEG鏈段以及GMO的含量對SHEUR性能的影響。對其進行了紅外、GPC、表面張力、CMC、黏度以及使用溫度的性能測試。結(jié)果表明，SHEUR能夠降低溶液表面張力至50mN/m，在溶液中能夠形成膠束，CMC與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，親水鏈段相對含量降低、疏水側(cè)鏈含量增加，CMC值降低，反之，CMC值升高;SHEUR可以增加溶液的粘度，適當?shù)卦黾佑H水鏈段長度

6、以及疏水側(cè)鏈部分的含量，有助于提高SHEUR的自增稠效果;SHEUR的適宜使用溫度為25℃～45℃。
　　(3)水性聚氨酯締合型增稠劑應用性能的研究
　　本章將合成的LHEUR與SHEUR用于水性聚氨酯涂層膠的增稠中，研究了溫度、酸、堿、電解質(zhì)以及表面活性劑對HEUR增稠性能的影響，并探究了HEUR在織物涂層整理上的應用效果。結(jié)果表明，SHEUR的增稠效果明顯優(yōu)于LHEUR;溫度以及表面活性劑會降低HEUR的增稠性能，硝酸以