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李金燕，等：NPG 用量对 IPDI 预聚体水分散性和力学性能的影响


























                                               图 3 NPG 含量对力学性能的影响

           加，预聚体中甲基侧链增多，大分子链之间的靠近、缠

           绕受到的阻碍越大，分子间距离增大、作用力（静电和                            3 结语
           氢键作用力）减小，乳液膜的力学性能应表现为不断
           降低。 然而实验结果显示：如图 3 所示，随 NPG 含量                           低聚物二元醇与 IPDI 投料比相同，DMPA 含量为
           的增加，乳液成膜物的拉伸强度略有增加，断裂伸长                             总投料 5%，不加任何有机溶剂降黏的情况下，通过甲
           率降低；但是当 NPG 含量>2%时，乳液成膜物的力学                         基侧链结构的二元醇 NPG， 在预聚体中引入甲基侧
           性能明显提高。 根据文献           [9-11] 报道，通过扩链反应和表           链，提高预聚体的支化度，可降低预聚体的黏度，增强
           面改性的研究，提高二胺的扩链效率，可以提高 WPU                           预聚体的亲水性、便于预聚体分散在水中，形成粒径
           乳液膜的力学性能。                                           比较均匀的乳液。 当 NPG 含量≤2%时，即可实现预聚
               WPU 是以水为分散介质的。 在预聚体分散过程                         体水分散时无需添加有机溶剂降黏，同时满足抗水性
           中，水是大量存在的。 由于受“笼效应”的限制，预聚                           和力学性能的要求。
           体-NCO 与水反应形成的氨基 （不稳定的氨基甲酸分
           解形成） 与另一个-NCO 快速反应形成脲的反应难以                                            参考文献
               [11]
           进行 ；而预聚体-NCO 与扩链剂 EDA 的反应如果存                        [1]  邓 威 ，黄 洪 ，傅 和 青.改 性 水 性 聚 氨 酯 胶 粘 剂 研 究 进 展
           在“笼效应”，则容易造成扩链不够，致使分散体无弹                                [J].化工进展，2011.30（6）:1341-1346.
                                                               [2]  孙彦璞，任孝修.低黏度水性聚氨酯预聚体的研究[J].涂
           性、力学性能差。
                                                                   料工业，2003,33（4）:32-34.
                通过 NPG， 在预聚体中引入甲基侧链可使缠绕
                                                               [3]  孙彦璞.聚酯二醇端羟基活性对水性聚氨酯力学性能的
           在一起的预聚体得到展开，-NCO 基团脱离链的缠绕
                                                                   影响[J]. 涂料工业 2009，39（2）: 15-18.
           与包围，在一定程度上减小或避 免 了“笼 效应 ”的 限
                                                               [4] 金 日 光 ，华 幼 卿.高 分 子 物 理[M].第 2 版 ，北 京 ：化 学 工
           制， 可增加氨基与另一个-NCO 接触碰撞的机会，从
                                                                   业出版社，2003.
           而使快速反应能够顺利进行；同时也可使-NCO 基团                           [5]  ATEF EI-SAYED A，EI GABRY L K，ALLAM O G.
           与扩链剂 EDA 有充分的碰撞接触机会， 有助于扩链                              Application of prepared waterborne polyurethane extended
           反应的进行。 实验结果显示：随 NPG 含量的增加，乳                             with chitosan to impart antibacterial properties to acrylic
           液膜的力学性能不断提高，尤其是含量>2%时，乳液                                fabrics[J]Journal of Material Science: Materials in Medicine.
                                                                   2010,21（2）:507-514.
           膜力学性能得到了显著提高。 但是考虑到乳液膜的抗
                                                               [6]  卫 晓 利 ，张 发 兴 ，肖 忠 良,等.高 固 含 量 低 黏 度 聚 氨 酯 微
           水性，由图 3 和表 1，当 NPG 含量控制在 2%以内时，
                                                                   乳液的制备及性能研究[J].高分子学报，2009（1）:28-34.
           乳液膜具有一定的力学性能，同时也可达到抗水性的
                                                               [7]  罗晓民，葛炳辉，冯见艳,等. DMPA 含量对不同软 段 结
           要求。
                                                                                                （下转第 30 页）

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