Page 37 - 《橡塑技术与装备》2019年24期（12月下半月塑料）
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理论与研究                                                   康永 等·高固含量水性聚氨酯的合成及性能研究


                                     表 6 PTHF 为主时不同 721、PTHF 配比对乳液和胶膜性能的影响
                 n(721):n(PTHF)        乳液外观                     成膜外观           胶膜吸水率     乳液黏度 /(MPa . s)  储存期 /d
                     0:1           白色略泛蓝，流动好            几乎不黏，软，透明，气泡多           24.14%        68         ＞ 90
                     1:1      白色略透，有很少气泡，流动一般           有一点黏，软，透明，气泡多           53.08%       >1 000      ＞ 90
                     1:2            白色略蓝，流动好                 固含低未制成膜               \         >1 000       1 d
                     1:5            有少量气泡，已固                      \                \           \          1 d

                醚基和氨基甲酸酯基耐水解，所以水解作用表现为交                           50% 的前提下，乳液黏度很大，甚至会固，影响成膜。
                联慢慢断裂，分子量降低。聚氨酯常见基团抗水解能                           这是因为 PTHF 属于聚醚型，亲水性差，难以制得高
                力排列次序为：醚基 > 氨基甲酸酯 > 脲，缩二脲 > 酯基。                   固含的乳液。
                据报道，聚醚型聚氨酯的水解稳定性为聚酯型的 5~10                            所以 721、PTHF 体系中，应选择以 721 为 主，
                倍。                                                固定 R 值为 1.3 不变，固含可以做到 55.00%，并控制
                    721、PTHF 联合使用，若以 PTHF 为主，在固含                  固含一定。考察结果如表 7 所示。

                                      表 7 721 为主时不同 721、PTHF 配比对乳液和胶膜性能的影响
                  n(721):n(PTHF)     乳液外观                     成膜外观              胶膜吸水率     乳液黏度 (MPa . s) 储存期 /d
                      2 : 1    白色，几乎无气泡，流动好           有点黏，软，透明，全是小气泡             67.87%        375       ＞ 90
                      3 : 1    白色，几乎无气泡，流动好         有点黏，很软，透明，有不少小气泡              >100%        685       ＞ 90
                      4 : 1      白色略泛蓝，流动好           底部黏，很软，透明，有少量气泡              >100%        490       ＞ 90

                    由表 7 得，721 为主时，得到的乳液固含较高，固                    2.5 聚酯 721、PBA 不同配比
                含为 55.00%。在保证固含一定时，随着 721、PTHF                        虽然 n(721):n(PTHF)=2:1 时固含最高，但乳液黏
                中 721 比例增加，乳液黏度增大，制成胶膜也越来越黏、                      度相对较低，被确定为较好的工艺条件，但成膜还是
                越来越软。                                             有点黏，偏软。所以试图考察聚酯 PBA，选定 R 值为
                    综上，n(721) ： n(PTHF)=2:1 时成膜虽有一点黏，             1.3，控制固含为 53.72% 一定时，不同 721、PBA 配
                但固含最高，乳液黏度相对较低，所以确定为一个较                           比考察结果如表 8 所示 ：
                好的工艺条件。
                                           表 8 不同 721、PBA 配比对乳液和胶膜性能的影响
                 n(721):n(PBA)      乳液外观                      成膜外观               胶膜吸水率 乳液黏度 /(MPa . s) 储存期 /d
                     0 : 1   乳白略泛蓝，无气泡，流动好               不黏，硬，白色，无气泡               12.6%        290       ＞ 90
                     1 : 1   白色略蓝，无气泡，流动好         有一点黏，软硬适中，白色半透，少量气泡              21.6%        305       ＞ 90
                     2 : 1   白色泛蓝，无气泡，流动好           几乎不黏，软硬适中，透明，少量气泡              34.9%        330       ＞ 90
                     1 : 2   乳白泛蓝，无气泡，流动一般            不黏，稍硬，白色半透，少量气泡              17.81%       850       ＞ 90


                    由表 8 得，721、PBA 联合使用，PBA 的量增                       由表 9 得，预聚前加入 8427，所得到的乳液固含
                加时，制成胶膜硬度提高，透明度低，容易干，因而                           略高，流动性更好，所以选择在预聚前加入 8427 的
                考虑把它用在皮革表层 ；考虑把 721、PTHF 体系作                      加料方式。预聚前加入 8427 可以充分抽去 8427 中的
                为皮革基层，把 n(721):n(PTHF)=2:1 作为合适的高固                水分，使体系避免和一点水发生反应，这也可能是得
                含乳液制备的基本合成条件，确定为最佳工艺产品，                           到乳液固含高、流动好的原因之一。
                进行改性研究。                                           2.7 有机硅 8427 含量对产品性能的影响
                2.6 有机硅 8427 加料方式                                     在 n(721):n(PTHF)=2:1 这个高固含基本工艺条件
                    在 n(721):n(PTHF)=2:1，R 值为 1.3，扩链剂用            基础上，R 值为 1.3，扩链剂用量 4.23%，乳化剂一
                量 4.23%，乳化剂含量一定，8427 用量 3.91% 时，改                 定时，8427 预聚前加入，改变 8427 用量，实验结果
                变 8427 加料方式，实验结果如表 9 所示。                          如表 10 所示 ：
                     表 9  8427 不同加料方式对乳液性能的影响                         由表 10 得，在加入 8427 后，固含难以做到
                有机硅加料方式 预聚 2 h 后加入             预聚前加入              50%，虽然加入 1.9%、2.9% 含量 8427 时，固含做到
                    固含         45.64%           46.39%
                                        白色泛蓝，几乎无气泡，流动             50% 以上，但两天后即固。可见在之前高固含基本工
                   乳液外观        5d 后固
                                                 很好
                  储存期 / 天         5              ＞ 90             艺条件基础上加入 8427 改性是不行的。

                2019     第   45 卷                                                                      ·21·
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