单组分水性聚氨酯乳液耐水性及附着力的影响因素
2021-10-27谢重振郝海宾张志成
合成树脂及塑料 2021年5期
宿 鹏,谢重振,郝海宾,张志成,张 爽
(新疆蓝山屯河化工股份有限公司,新疆 昌吉 831100)
国内常见的溶剂型聚氨酯(PU)在合成过程中加入了有毒有害的有机溶剂,存在较高的挥发性有机物(VOC)释放,导致其使用受限[1]。水性聚氨酯(WPU)采用的分散溶剂为水,在制备过程中极大减少甚至不用有机溶剂。不仅保留了溶剂型PU优异的性能特点,还兼具低毒甚至无毒,不污染环境的优势,逐渐被人们认可。WPU可代替溶剂型PU,应用于涂料、涂层剂、黏合剂等领域,发展前景广阔。WPU以水为分散介质,在应用时某些性能很难满足使用需求,如漆膜行业要求WPU产品细度不大于40 μm、耐水时间大于48 h、附着力不低于2级,但实际生产的WPU固含量低、干燥速度慢、耐水性差、易起泡,附着力低、易从基材表面脱落,严重影响了其应用[2]。WPU乳液主要采用离子型自乳化法制备。在预聚体制备过程中,引入大量的亲水基团,这些亲水基团容易与水形成氢键,从而增强分子链的亲水性,改善PU乳胶粒子在水中的分散性,得到高透光率、低黏度、高固含量并且分散均匀的WPU乳液。影响WPU漆膜耐水性的因素较多,主要有3-羟基-2-羟甲基-2-甲基丙酸(DMPA)含量、预聚体中异氰酸酯基(—NCO)与羟基(—OH)的摩尔比、聚合物交联度等。目前,针对这些影响因素,提高WPU耐水性的方法主要有:降低亲水基团含量、交联改性、有机硅改性等[3]。附着力是WPU的另一项极为重要的性能指标。涂敷基材、硬链段含量、交联度、DMPA含量对WPU的附着力影响较大。本工作主要针对增加WPU的耐水性及附着力进行研究,采用选择最优亲水基团含量、改变硬段含量、适度交联、有机硅改性等方法来增加附着力。……
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