不同结构的异氰酸酯对水性聚氨酯热稳定性的影响

发布时间:2020-10-19

水性聚氨酯的耐热性同高聚物一样,都是用热分解温度来衡量的。高聚物的热分解温度指的是其分子链加热而导致化学键完全断裂时所需要的最小温度。从化学结构角度来看,水性聚氨酯硬段对耐热性有一定的影响。设置R值为定值,如下图所示,是测试得到的TG曲线。

不同结构的异氰酸酯对WPU的TG曲线

如上图显示,HMDI型WPU的热失重温度是最高的,在270℃左右;其次是IPDII型水性聚氨酯,约为250℃;最后是MDI型水性聚氨酯,约为210℃。分子链中每种基团的耐热性决定了WPU的热分解温度。第一个热分解主要为氨基甲酸酯的分解,由文献可知,芳基-氨基甲酸酯-正烷基分子结构的分解温度约为200℃,正烷基-氨基甲酸酯-正烷基分子结构的分解温度约为250℃。因此,与脂肪族的水性聚氨酯相比,芳香族的水性聚氨酯的热分解温度比较低,也就是说,耐热性按顺序排列:MDI型WPU<IPDI和HMDI型水性聚氨酯。IPDI和HMDI型水性聚氨酯两者中耐热性较高的是 HMDI型水性聚氨酯。这个原因是HMDI分子结构是对称的,规整性很高,所以HMDI型水性聚氨酯有极高的耐热性。总而言之,耐热性顺序是:HMDI型WPU>IPDI型WPU>MDI型WPU。

本文标签: 水性聚氨酯

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