硅烷偶联剂对WPU的力学性能影响

发布时间:2020-10-9

硅烷偶联剂对水性聚氨酯改性结果见下表,实验设定R是3.0,PTMEG做为软段,HMDI为硬段,DMPA为亲水扩链剂,其含量为5%,硅烷偶联剂为KH-602,样品固含量设定为 40%,改变 KH-602的含量分别为1%、2%、3%。

上表分析出,添加硅烷偶联剂后乳液粘度增大,固含量下降。这是由于该硅烷偶联剂为双氨基官能团化合物,投入到预聚体中后,聚氨酯分子链得到增长,并产生极性较大的脲基甲酸酯基和取代脲等,增加了分子链段的极性,这一方面将使乳胶颗粒变大,分子作用力加强,测试得到的粘度值变大;另一方面,又会使分子链之间的极性基团产生一定程度的缠结,聚氨酯分子在分散过程中需要更多的去离子水,因此固含量就有所降低。

同时,还可分析出,采用硅烷偶联剂改性后的水性聚氨酯薄膜力学性能稍稍下降。据文献报道,与水性聚氨酯材料相比,硅烷偶联剂材料的力学性能差。因此,在WPU中加入KH-602其力学性能变差。

另外,上图中显示,未改性的WPU在乙醇中完全溶解,改性后的WPU的耐溶剂性提高,浸泡24h仅增重1.46%,1.69%,且胶膜完整。这可能是由于加入硅烷偶联剂后,WPU的交联结构增多,使得乙醇分子难以渗入胶膜内部,耐乙醇性能提高。但硅烷偶联剂加入吸水率增大,这是因为加入 KH-602,使得水性聚氨酯中疏水性的基团增多,很难分散,Si—O—Si 不能很好的迁移到水性聚氨酯的表面,无法改变表面张力。


另外,硅烷偶联剂改性后,分散时粒径变大,相容性较差,胶膜性能变差,吸水率反而增大。

本文标签: 水性聚氨酯

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