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·1714·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 35 卷

                 聚氨酯材料具有耐磨性好、强度高、弹性优良                          工业品，烟台万华聚氨酯公司；羟基硅油（M n =840），
            等特点，已被广泛应用于橡胶、胶黏剂、泡沫塑料、                            工业品，美国 Dow Corning公司；1，4-丁二醇（BDO），
                       [1]
            涂料等领域 。由于聚氨酯结构中具有软、硬嵌段，                            AR，上海麦克林生化科技有限公司；三羟甲基丙
            并且软、硬段可调，所以，通过在水性聚氨酯（WPU）                          烷（ TMP）， AR，天 津博迪 化工 公司； 乙二 胺
            中引入其他功能性基团和对结构的调整，可得到性                             （EDA），AR，国药集团化学试剂有限公司；N，
                                             [2]
            能优异、具有多种用途的 WPU 材料 。                               N-二甲基甲酰胺（DMF），AR，天津市光复精细
                 高固含量的 WPU 多为磺酸型 WPU。强涛涛                 [3]   化工研究所；丙酮，AR，北京燕山石化公司；蒸
            等以二羟甲基丙酸（DMPA）、A95 氨基磺酸钠（固                         馏水，自制。
            含量 50%）为扩链剂，将羧基和磺酸基同时引入聚                               Nexus-870 型 FTIR 傅里叶变换红外光谱仪，美
            氨酯分子中，合成了一系列磺酸/羧酸型高固含量水                            国 Nicolet 公司；NDJ-8S 型数显黏度计，上海舜宇
            性聚氨酯。结果表明，随着磺酸盐含量的增加，胶                             恒平科学仪器有限公司；Zetasizer Nano-zs90 型激光
            膜的拉伸强度下降，此外，耐热性和耐水性都有所                             纳米粒度仪，英国 Malvern 公司；CA-D 型标准自动
                         [4]
            下降。康平平 等以聚己二酸丁二醇酯二醇、异佛                             接触角仪，日本协和株式会社；CMT6104 型微机控
            尔酮二异氰酸酯（IPDI）、乙二胺（EDA）为原料，                         制电子万用实验机，深圳市新三思材料检测有限公
            以自制的乙二胺基乙磺酸钠为亲水扩链剂，采用预                             司；TGA250 型热重分析仪，美国 TA 仪器公司。
            聚体法合成磺酸型水性聚氨酯分散液。结果发现，                             1.2   制备
            随着磺酸钠含量的增加，胶膜的吸水率增大，拉伸                                 在装有回流冷凝装置、温度计和搅拌装置的三
            强度下降。由于磺酸型聚氨酯胶膜力学强度和硬度                             口烧瓶中加入 36 g BY3301、12.1 g TDI 和 1.73 g 羟
                                                               基硅油，升温至 80 ¥反应 3 h 后，降温至 60 ¥，
            不够，耐水性和耐溶剂性不好，所以限制了其在实
                               [5]
            际生产中的推广应用 。有机硅氧烷具有独特的化                             加入 2.5 g BDO 进行扩链反应，升温至 80 ¥反应 3 h；
            学结构，其表面能较低，因此，在成膜过程中会向                             加入 0.13 g TMP，在 80 ¥下反应 1 h，得到羟基硅
            表面富集，可赋予改性聚合物涂膜优良的耐水、耐                             油改性磺酸型水性聚氨酯预聚体。将预聚体倒入乳
            候、耐高低温性能以及良好的力学性能                   [6-8] 。        化杯中，低速搅拌，使预聚体降温到 20 ¥，加入去
                 为改善磺酸型聚氨酯胶膜的耐水性能和力学性                          离子水，高速搅拌 30 min，然后缓慢加入用 10 mL
            能，本文采用羟基硅油作改性剂，将其作为软段与                             去离子水溶解的 1.46 g EDA，搅拌 10 min，进行扩
                                                               链及封端反应后，减压蒸馏除去溶剂，得到稳定的
            —NCO 反应接到聚氨酯分子链上，形成接枝共聚
                                                               羟基硅油含量为 3%（以聚氨酯预聚体的总质量为基
            物，并进一步制备了一系列不同羟基硅油含量的磺
                                                               准，下同）的改性磺酸型水性聚氨酯乳液。
            酸型水性聚氨酯乳液，对其结构与性能进行了表征。
                                                                   按照上述配方，保持预聚物 n(—NCO)/n(—OH)=
            1   实验部分                                           1.4 不变，改变羟基硅油的添加量，按照未加羟基硅
                                                               油和羟基硅油分别占预聚体质量 1%、3%、5%、7%、
            1.1   试剂与仪器                                        9%进行添加，得到相应的羟基硅油改性磺酸型水性
                 磺酸型聚酯二元醇（BY3301，M n =2000），工业                 聚氨酯乳液分别标号为 PU-A、PU-B、PU-C、PU-D、
            品，北京佰源化工有限公司；甲苯二异氰酸酯（TDI），                         PU-E、PU-F。反应路线如下所示：
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