氨基硅改性水性聚氨酯的合成與性能研究.pdf

1、國內外水性聚氨酯涂料的開發(fā)雖然早，但至今在耐水性、硬度方面仍無大的突破，而有機硅改性水性聚氨酯不但能改良這些缺點，亦能提高其他性能。因此開展有機硅改性水性聚氨酯的研究是非常有意義的。
　　 本論文首先以八甲基環(huán)四硅氧烷和γ--氨丙基三乙氧基硅烷為主要原料，在一定的反應條件下制備氨基改性有機硅。通過對各項反應因素的研究，如原料單體配比、反應溫度、催化劑用量、乳化劑配置及用量等，確定了適宜的反應條件，制備出性能優(yōu)異的氨基硅。其次選用

2、甲苯二異氰酸酯和聚醚二元醇等原料先合成出水性聚氨酯的預聚體，再加入氨基硅和親水劑。通過討論N CO/O H值、氨基硅添加量、親水劑用量、催化劑用量反應時間以及溫度等對反應的影響，確定適宜的反應條件，制備出性能優(yōu)異的水性聚氨酯。最后與不同有機硅改性水性聚氨酯進行性能比較，考察氨基硅改性水性聚氨酯性能的優(yōu)越性。
　　 論文的主要研究成果如下：
　　 (1)以八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)和γ--氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)來制

3、備氨基改性有機硅。研究確定了氨基改性有機硅實驗的最適宜反應條件：原料單體配比(D4：KH550)為10:1，反應溫度為80℃，反應時間為3h，酸催化劑含量1％，復合乳化劑(OP-4：OP-10為3:7)含量為3％，攪拌速度為400 r/m。最終D4轉化率大約在85％左右，所制得氨基改性有機硅黏度為2.4*103mPa·s，氨值為0.35 mmol/g。
　　 (2)將上述制得的氨基改性有機硅加入到水性聚氨酯的合成中。研究確定了氨

4、基硅改性水性聚氨酯實驗的最適宜反應條件：N CO/O H值為1.5，氨基硅含量為9％，親水劑含量為5％，預聚時間為2 h，預聚與擴鏈溫度為80℃，中和溫度為60℃，催化劑用量為0.3％。
　　 (3)通過紅外光譜測試、熱失重測試、拉力測試、硬度測試等來對上述條件下改性所得水性聚氨酯進行表征。結果表明，氨基硅鏈段成功接在了水性聚氨酯的鏈段上，并隨著氨基硅添加含量的增加，薄膜的硬度和熱分解溫度逐漸提高，同時吸水率逐漸降低。當氨基硅質