有机硅改性水性聚氨酯乳液的制备是什么

(1)原料异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi),工业品;二羟甲基丙酸(dmpa),工业品;聚酯二元醇,工业品;有机硅,工业品;三乙胺(tea),分析纯,使用前用4a分子筛浸泡一星期;乙二胺(eda),分析纯;n一甲基吡咯烷酮(nmf),工业品,使用前用4a分子筛浸泡一星期。(2)有机硅聚氨酯乳液的制备将有机硅与ipdi按一定的比例在氮气保护下80℃反应一段时问,制成主链含有机硅的oh封端的预聚物。然后将该预聚物与聚酯二元醇混合后加入到装有电动搅拌器、冷凝管、温度计和氮气通入口的四口烧瓶中。在氮气的保护下,80~c反应1h后加入dmpa(溶于nmp中),再反应一定时间得到聚合物预聚体,温度降至50℃,加入适量丙酮降低黏度,加入tea中和成盐,o.5h后冷却至10℃.加水乳化,同时加入eda进行扩链反应1h,制得有机硅改性的水性聚氨酯乳液。(3)主要影响因素①有机硅含量对乳液粒径与黏度的影响乳液粒径随有机硅含量的增大而增大,这是因为有机硅含量越多,聚合物疏水性越强,水合越困难,乳液微粒越不容易分散,粒径越大。乳胶粒子粒径逐渐增大,在剪切应力的作用下越易剪切变形,黏度逐渐降低。②有机硅含量对涂膜表面疏水性的影响疏水性的有机硅含疏水基团量越大,水分子越不易吸附并进入涂膜内部,致使涂膜吸水率下降。有机硅与水性聚氨酯溶解度参数相差较大,当有机硅含量过某一定值时,聚合物中出现微相分离,成膜性变差,吸水率反而增大。③有机硅含量对涂膜力学性能的影响有机硅含量越大,体系的拉伸强度先增大后降低,断裂伸长率和附着力降低,硬度增大,耐冲击性合格。有机硅用量越多,消耗的ipdl量也就越大,ipdi引入分子链后作为硬段,增大了刚性,影响了力学性能。同时,分子链刚性增强,硬度增大,不利于分子链向基材的扩散和渗透,附着力降低;然而,有机硅含量过大时,体系发生微相分离,涂膜强度降低。④dmpa含量对乳液粒径与黏度的影响dmpa含量增加,乳液粒径逐渐减小,dmpa增加了分子链的亲水性,有利于其微细分散,使乳胶粒数目增加,粒径相应减小。黏度的变化主要来自双电层的电凝滞效应,dmpa用量的增加,对水中反离子的吸附增强,形成的扩散双电层排斥力增大,黏度变大。另外,随粒子平均粒径的减小,乳胶粒数目增多也会使黏度上升。⑤dmpa含量对涂膜表面疏水性的影响随着i)mpa含量的减小,涂膜的吸水率显著降低,这是因为dmpa含量增加,分子链上的亲水基团增多之故。⑥dmpa含量对涂膜力学性能的影响随dmpa含量的增大,涂膜的拉伸强度和硬度增大,断裂伸长率降低,附着力和耐冲击性较好。这是因为dmpa在反应过程中形成有机硅改性水性聚氨酯的硬段,用量增大,分子链中的硬段含量也增加,内聚能密度增大,分子链的柔顺性下降,涂膜拉伸强度升高,断裂伸长率降低。