水分散有机硅-聚氨酯嵌段共聚物/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

以自制的端氨烃基聚二甲基硅氧烷低聚物(NS)作扩链剂,制备了水分散有机硅-聚氨酯嵌段共聚物/蒙脱土(WPSUR/MMT)纳米复合材料。广角X-射线衍射谱图与透射电镜分析表明,MMT插层聚醚后,其有序结构被破坏,无规剥离分散在WPSUR基体中,得到了剥离型的WPSUR/MMT纳米复合材料。实验发现,随着体系中MMT用量的提高,水分散液液滴粒径及多分散性未发生明显变化,表观黏度增大;相同MMT用量下,采用NS作扩链剂时水分散液液滴的粒径大于采用小分子作扩链剂时,表观黏度较大。MMT的引入改善了WPSUR/MMT膜的力学性能,当MMT质量分数为1%时,WPSUR/MMT膜的拉伸强度和断裂伸长率较WPSUR分别提高了22.8%与9.6%,达到了既增强又增韧的效果;NS与MMT均可提高WPSUR膜的耐热性能,较之未添加MMT的WPSUR膜,WPSUR/MMT(3%)膜的热失重曲线第二阶段的峰值温度提高了20℃。

水分散有机硅—聚氨酯嵌段共聚物的制备与性能研究

以端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)和氨烃基硅烷偶联剂(DB—912)为原料,合成了端氨烃基聚二甲基硅氧烷低聚物(NS),并以此作为扩链剂,制备了水分散有机硅-聚氨酯嵌段共聚物(WPSUR)。考察了NS的摩尔质量与扩链剂类型对乳胶粒粒径、薄膜疏水性与耐热稳定性的影响。结果发现,随着NS摩尔质量的增加,乳液粒径增大;扩链剂类型对乳液及薄膜性能影响较大,采用NS为扩链剂制备的WPSUR,乳液呈现较高的表观黏度,薄膜吸水率较低、对水的表面接触角达103°,疏水性较好;与引入小分子硅烷偶联剂的体系相比,体系中有机硅链段含量大大增加,耐热稳定性良好;水分散液均呈现良好的离心稳定性,乳液具有良好的耐高温性能与冰冻—解冻稳定性。