无助溶剂水性聚氨酯的制备及相关性能研究

以2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,制备了一种低熔点扩链剂(LMCE)。通过差示扫描量热和广角X射线衍射分析,研究了不同DMPA/BDO物质的量比对LMCE熔点和晶体结构的影响。以异佛尔酮二异氰酸酯和LMCE为硬段、分别以分子量为1 000、2 000和3 000的聚ε-己内酯二醇为软段,制备了一系列无助溶剂水性聚氨酯。通过粒径分析、差示扫描量热、动态力学分析和力学性能测试等,研究了所制备水性聚氨酯的结构与性能。结果表明:随着DMPA/BDO物质的量比的减小,LMCE的熔点逐渐降低,结晶度下降;随着软段分子量的增加,水性聚氨酯的乳液粒径先减小后增大,微相分离程度和软段结晶性提高;力学性能测试结果表明软段分子量的增加可以提高水性聚氨酯的拉伸强度和断裂伸长率。

基于液化二羟甲基丙酸的水性聚氨酯的结构与性能

以液化改性二羟甲基丙酸(L-DMPA)为亲水性软段,制备了不含N-甲基吡咯烷酮(NMP)助溶剂的水性聚氨酯(WPU-A),对其结构与性能进行了表征,并与以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂的水性聚氨酯(WPU-B)进行比较。结果表明,WPU-A乳液的粒径(71 nm)明显小于WPU-B乳液的粒径(195 nm),说明引入L-DMPA后有利于聚氨酯在水中的分散,提高了乳液的稳定性。同时,对样品的拉伸强度和断裂伸长率影响不大。DSC、DMA研究表明,引入L-DMPA后,由于软段中含有离子基团,使得软段分子间相互作用加强,从而导致软段的结晶度和物理交联密度降低。