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《硅烷偶聯(lián)劑改性水性聚氨酯膠黏劑》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第38卷第5期北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)Vol．38，No．52011年JournalofBeijingUniversityofChemicalTechnology(NaturalScience)2011硅烷偶聯(lián)劑改性水性聚氨酯膠黏劑*張大鵬何立凡王海僑李效玉(北京化工大學(xué)碳纖維與功能高分子教育部重點實驗室，北京100029)摘要:以聚已二酸-1，4-丁二醇酯(PBA2000)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、二羥甲基丙酸(DMPA)和一縮二乙二醇(DEG)為原料合成了一種聚氨酯預(yù)聚體，通過在預(yù)聚體中引入可室溫交聯(lián)的硅烷偶聯(lián)劑，制備得到了一種單組份自交聯(lián)的水性聚氨酯膠黏劑。探
2、討了硅烷偶聯(lián)劑加入方式，用量對乳液及膠膜性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑用量為預(yù)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1.5%時，膠黏劑對塑料薄膜PET/CPP的粘接強度顯著提高，由改性前的1.3N/15mm增大至1.7N/15mm;復(fù)合薄膜經(jīng)過沸水煮后，T剝離強度由1.0N/15mm變?yōu)?.5N/15mm。關(guān)鍵詞:水性聚氨酯;復(fù)合薄膜;硅烷偶聯(lián)劑;自交聯(lián)中圖分類號:TQ433.4常溫下即可部分發(fā)生交聯(lián)，以提高膠膜的耐濕熱性引言能以及膠黏劑對薄膜表面的粘接強度。水性聚氨酯膠黏劑以其對各種薄膜廣泛的適應(yīng)1實驗部分性，膠膜優(yōu)異的柔韌性，耐化學(xué)品性等特點而備受人［1－2］們關(guān)注。大多數(shù)水性聚氨酯膠膜遇
3、水易溶脹，1.1實驗原料［3－4］耐水性及耐熱性不佳，限制了其使用場合。提甲苯二異氰酸酯(TDI)，化學(xué)純，拜耳公司;聚高聚氨酯的交聯(lián)度是改善以上缺點的一個有效途已二酸-1，4-丁二醇酯二醇(PBA2000)、一縮二乙二徑。醇(DEG)，化學(xué)純，北京化工廠;二羥甲基丙酸(DM-Lewandowski等［5］向聚氨酯分子鏈中引入了硅PA)，工業(yè)級，江西南城紅都科技開發(fā)有限公司;丙烷衍生物，通過控制硅烷衍生物用量來控制交聯(lián)結(jié)酮(AT)、三乙胺(TEA)，分析純，天津市光復(fù)精細(xì)化構(gòu)的密度，適度的交聯(lián)可以改善膠膜的耐水性和耐工研究所;硅烷偶聯(lián)劑(KH-550)，分析純，北京博利熱性
4、。也有文獻(xiàn)［6－8］報導(dǎo)，將有機(jī)硅(一般為端基或得化工產(chǎn)品有限公司;去離子水，實驗室自制;PET側(cè)基帶有活性基團(tuán)的聚硅氧烷)引入到聚氨酯分子膜和蒸煮級CPP膜，電暈處理后使用。1.2乳液的制備鏈上可以有效地改善膠膜的耐水性和耐熱性，但由1.2.1水性聚氨酯乳液于有機(jī)硅與聚氨酯相容性差，導(dǎo)致了膠膜力學(xué)性能的降低。而使用小分子的硅烷偶聯(lián)劑改性水性聚氨將一定量的TDI、經(jīng)脫水處理的PBA2000加入酯［9－10］可以增加相容性，同時改善了聚氨酯膠膜的到帶有溫度計、電動攪拌、回流冷凝管的四口瓶中，氮氣保護(hù)的條件下于70～80℃反應(yīng)2～3h，制得聚耐水性、耐熱性。此種交聯(lián)體系在水性涂
5、料以及雙［11］氨酯預(yù)聚體，隨后加入小分子擴(kuò)鏈劑DEG，親水性組分的水性膠黏劑中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。擴(kuò)鏈劑DMPA，反應(yīng)2～3h后加入丙酮降低黏度，并本文選用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)將體系降溫到40℃以下，加入TEA中和5min，最后對聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行改性制備出單組份的水性聚氨將預(yù)聚體乳化分散于水中，減壓蒸餾出丙酮即可得酯乳液，將此體系引入到復(fù)合薄膜用膠黏劑領(lǐng)域。到水性聚氨酯乳液。通過在聚氨酯樹脂中引入硅烷偶聯(lián)劑，使膠黏劑在1.2.2硅烷偶聯(lián)劑改性水性聚氨酯乳液收稿日期:2011－05－04采用工藝(1)制備出預(yù)聚體，在中和乳化前向第一作者:女，1987年
6、生，碩士生體系滴加KH-550，50～60℃下反應(yīng)1h，然后降溫中*通訊聯(lián)系人和、乳化得到硅烷偶聯(lián)劑改性水性聚氨酯乳液。反E-mail:lixy@mail．buct．edu．cn應(yīng)歷程如圖1所示?！?2·北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2011年基、乙烯基、環(huán)氧基以及氨基等有機(jī)官能團(tuán)，可以與膠黏劑基體樹脂的有機(jī)官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);X表示甲氧基、乙氧基等，這些基團(tuán)易水解成硅醇而與塑料基材上的羥基反應(yīng)，生成穩(wěn)定的硅氧鍵。因此，通過使用硅烷偶聯(lián)劑，可以把兩種性質(zhì)不同的薄膜材料粘接在一起，有效地改善界面層的膠接強度。本文選用的硅烷偶聯(lián)劑為KH-550，端基—NH2與—NCO反應(yīng)活性高
7、，容易接入到聚氨酯分子鏈中。圖1硅烷偶聯(lián)劑改性水性聚氨酯制備反應(yīng)歷程硅烷偶聯(lián)劑(KH-550)改性水性聚氨酯的紅外譜圖Fig．1Thereactionschemeofwaterbornepolyurethane如圖2所示。modifiedbythesilanecouplingagent1.3測試用膠膜的制備將制得的乳液倒在玻璃板上，常溫干燥成膜后，置入烘箱中50℃左右烘5h，放入干燥器中待測。1.4性能測試(1)固含量稱取1～2g乳液滴入鋁箔中，放入160℃烘箱里烘烤24h，得到的干燥膠膜占乳液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即為固含量
