环氧树脂改性高度支化水性聚氨酯的合成与性能研究

电镀与涂饰 , 2015, 34(18): 1026-1031.

环氧树脂改性高度支化水性聚氨酯的合成与性能研究

胡虔 ^1, , 吕兰 ^2, , 吴雄 ^3, , 廖晶 ^4, , 潘吉林 ^5, , 徐祖顺 ^6,

1.国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北武汉,430074

2.中南财经政法大学,湖北武汉,430074

3.国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北武汉,430074

4.国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北武汉,430074

5.国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北武汉,430074

6.湖北大学材料科学与工程学院,湖北武汉,430062

关键词：水性聚氨酯 , 支化 , 环氧树脂 , 改性 , 力学 , 热稳定性

Synthesis and properties of highly branched waterborne polyurethane modified by epoxy resin

Keywords： waterborne polyurethane , branching , epoxy resin , modification , mechanics , thermal stability

用甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料,制备了线性水性聚氨酯(LWPU,A2),并通过"A2+B3"的方式,将其滴加到聚醚胺(T403)的四氢呋喃-异丙醇(THF-IPA)溶液(B3)中,合成出端氨基高度支化水性聚氨酯(HBWPU).用核磁共振仪表征了HBWPU的结构,证实合成成功.考察了TDI、DMPA和T403的用量对HBWPU的乳液粒径、外观和力学性能的影响,得到最优配方为:n(NCO):n(OH)=1.3,w(DMPA)=6.0％,n(B3):n(A2) =0.8.以双酚A型环氧树脂(EP)改性最优配方所得的HBWPU,用红外光谱研究了产物HBWPU/EP的结构,通过热重分析(TGA)和应力-应变曲线探讨了EP用量对其热稳定性和力学性能的影响.结果表明,引入EP明显提升了HBWPU的热稳定性及力学性能.当m(EP):m(HBWPU)=0.2,HBWPU/EP的拉伸强度达38.30 MPa,断裂伸长率为252％.但当EP用量过多,拉伸强度反而下降.

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