二乙烯基苯改性无胺型水性聚氨酯的制备及性能研究
2019-09-02赖小娟张引引刘佳慧
赖小娟,张引引,谈 泊,刘佳慧,王 磊
(1. 陕西科技大学 陕西省轻化工助剂重点实验室,陕西 西安 710021;2. 陕西农产品加工技术研究院,陕西 西安 710021;3. 中国石油 长庆油田分公司 油气工艺研究院,陕西 西安 710018)
水性聚氨酯(WPU)以水为分散介质,由柔 性软段和刚性硬段交替连接而成的嵌段共聚物[1],具有耐低温、柔韧性好、不污染环境、不燃、成本低等优点[2-3],已广泛应用于水性油墨、涂料、胶黏剂等领域[4-6]。但WPU 材料的耐热性、耐水性和力学性能较差,限制了它的应用范围[7-8]。目前,国内外许多研究者采用有机硅、丙烯酸树脂、环氧树脂及与塑料共混等方法对其进行改性,提高WPU 材料性能,但这些方法存在成本太高或效果不佳的缺点[9-11]。同时,许多WPU 材料在生产或使用时加入了挥发性有机溶剂(VOC)(如异丙醇、乙酸乙酯、丙酮等),对人体健康有巨大影响。因此,零VOC 的环保型WPU 在食品医药包装等行业受到人们重视。二乙烯基苯(DVB)具有两个乙烯基,它在共聚时能生成三维结构的聚合物,使合成树脂具有空间交联结构,可提高聚合物的强度,增强耐热性、耐溶剂性,广泛用于离子交换树脂、聚苯乙烯树脂、不饱和聚酯树脂等[12]。蒋姗等[13]采用丙烯酸甲酯/DVB 接枝交联共聚改性聚丙烯隔膜,使隔膜表面形成交联聚合物网络,提高了隔膜高温下尺寸稳定性及耐热性能。目前,将DVB 用于水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)乳液的研究不多。
本工作以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二元醇(PCL)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料制备WPUA 预聚体,采用新型交联剂DVB对预聚体进行接枝制得改性的交联改性无胺型水性聚氨酯-聚丙烯酸酯(DWPUA)乳液,它的复合乳液无三乙胺、无VOC 添加。……
