有機(jī)硅改性聚氨酯的合成及應(yīng)用研究.pdf

1、本研究合成了一系列有機(jī)硅改性聚氨酯，對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并將其作為新型材料應(yīng)用于不同領(lǐng)域，制備了新產(chǎn)品，并測試了性能。
　　 以羥丙基封端的聚二甲基硅氧烷(HPMS)、聚乙二醇(PEG)、二羥甲基丙酸(DMPA)和異佛二酮二異氰酸酯(IPDI)為主要原料，合成了一系列新型的有機(jī)硅改性聚氨酯表面活性劑(Si-PU)。采用傅里葉紅外光譜(FT-IR)和核磁共振光譜(1HNMR)表征并確定了其化學(xué)結(jié)構(gòu);透射電子顯微鏡(TEM)照片

2、表明，Si-PU分散在水中時(shí)，其形成的膠束主要是以球形的形態(tài)存在，平均粒徑范圍為100-400nm?？疾炝薍PMS含量對Si-PU的表面活性和對二甲基硅油(PDMS)的乳化能力的影響，結(jié)果表明，隨著HPMS含量的增加，Si-PU的表面張力和電導(dǎo)率均下降，但臨界膠束濃度(CMC)變化不明顯，保持為5.0×10-4-7.5×10-4mol·L-1;隨著HPMS含量的增加，Si-PU表面活性劑對PDMS的乳化能力呈先增加后減小的趨勢，當(dāng)HPM

3、S含量為20％時(shí)，乳化能力最好，24h的水析出量小于3mL，優(yōu)于Span80/Tween80復(fù)合乳化劑的乳化效果。另外，通過熒光探針法和示差掃描量熱法(DSC)考察了HPMS含量為20％的Si-PU水分散液的穩(wěn)定性，在20℃～90℃范圍內(nèi)，沒有發(fā)生熱轉(zhuǎn)變，熱穩(wěn)定性良好。
　　 以Si-PU為乳化劑，PDMS和硅烷偶聯(lián)劑改性二氧化硅(M-SiO2)為主體成份，羧甲基纖維素鈉(CMC)為增稠劑，在水相中進(jìn)行乳化，制備了有機(jī)硅消泡劑乳

4、液。FT-IR表征了改性前后SiO2的結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示硅烷偶聯(lián)劑已經(jīng)與SiO2反應(yīng)，成功制得M-SiO2。考察了硅烷偶聯(lián)劑用量，改性溫度及改性時(shí)間對M-SiO2表面羥基數(shù)的影響，結(jié)果表明，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑含量為10％，改性溫度80℃，改性4h，制得的M-SiO2綜合性能最好;同時(shí)考察了復(fù)配條件對消泡劑消、抑泡性能及外觀穩(wěn)定性的影響，當(dāng)PDMS、M-SiO2、Si-PU及CMC含量分別為22％、2.25％、16％及1％時(shí)，制得的消泡劑綜合性能最

5、佳，25℃下消泡時(shí)間和抑泡體積分別為10.53s和12.4mL(85℃為5.31s，6.8mL);制備的消泡劑乳液在85±2℃下靜置12h，無油斑析出，熱穩(wěn)定性良好。
　　 HPMS、聚醚多元醇N210、DMPA與六亞甲基二異氰酸(HDI)反應(yīng)，制備了-NCO封端的預(yù)聚體SPU，將SPU與羥基丙烯酸丁酯HEA反應(yīng)，然后在水中分散，得到了碳-碳雙鍵(C=C)封端的SPUA分散液，然后以此為殼，加入MMA單體和引發(fā)劑AIBN，使MM

6、A在SPUA殼中進(jìn)行乳液聚合，制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的SPUA-PA乳液。FT-IR表征并確定了其化學(xué)結(jié)構(gòu)，TEM圖片證明了乳液的核殼結(jié)構(gòu)?？疾炝薍PMS含量對涂膜的熱性能和表面能的影響，結(jié)果表明，當(dāng)HPMS含量小于10％時(shí)，涂膜表現(xiàn)出一個(gè)Tg，當(dāng)HPMS含量大于10％時(shí)，涂膜表現(xiàn)出兩個(gè)Tg，且隨著其含量增加，兩個(gè)Tg間距離增大;隨著HPMS含量的增加，表面能呈先減小后增大的趨勢，當(dāng)HPMS含量為10％時(shí)，涂膜的表面能最小，為22.26mN

7、·m-1;另外，探索了HPMS、DMPA含量和PA/SPUA值對乳液外觀、粒徑和粘度及涂膜外觀、吸水率、回粘性和附著力的影響，隨著HPMS含量的增加，乳液逐漸變白，穩(wěn)定性下降，乳液的平均粒徑和粘度均呈先減小后增加的趨勢，涂膜的吸水率下降，附著力增加，涂膜的外觀逐漸由光滑變得粗糙，回粘性基本無變化，當(dāng)HPMS含量為10％，乳液和涂膜的綜合性能最好;隨著DMPA含量的增加，乳液外觀由白色變得逐漸有藍(lán)光，乳液的平均粒徑減小，粒徑分布變窄，粘度