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·1716· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

2.2 羟基硅油含量对乳液性能的影响 2.3 羟基硅油的含量对聚氨酯胶膜的影响
2.2.1 乳液粒径、黏度影响 2.3.1 疏水性影响
图 2 为不同羟基硅油含量对聚氨酯乳液黏度和 图 3 为不同羟基硅油含量对胶膜疏水性的影响。
粒径的影响。

图 3 羟基硅油含量对胶膜表面疏水性影响

图 2 羟基硅油含量对乳液粒径和黏度的影响 Fig. 3 Effect of hydroxyl silicone oil content on the
Fig. 2 Effect of hydroxyl silicone oil content on the hydrophobicity of emulsion
particle size and viscosity of emulsion
由图 3 可以看出，随着羟基硅油含量的增多，
从图 2 可以看出，乳液的黏度随着羟基硅油含 胶膜的水接触角增大，疏水性增强。其原因为，羟
量的增大而减小，这主要是由于乳液的疏水性增大 基硅油同时含有 Si—O—Si 无机骨架和有机侧链结
所致。当羟基硅油添加量较小时，乳液中磺酸基团 构，使其具有低表面张力；Si—O 的键能大，极性
的亲水性较强，乳液中大分子以卷绕的方式存在， 大，对大分子链烃基有屏蔽作用，且 Si—O—Si 键
但是亲水链段以自由伸长的状态存在，导致乳液的 角大，旋转自由，具有柔顺性，使大分子链有规则
黏度较大。随着羟基硅油添加量的增多，乳液的亲 地富集排列在胶膜表面，水分子很难进入胶膜内部。
水性降低，乳液微粒不易分散，而且随着羟基硅油 所以，其疏水性得到有效的提高。由图 3 可以看出，
添加量的增多，乳液的粒径增大，体系中乳液颗粒 随着羟基硅油含量的不断提高，胶膜的吸水率随之
的数量减少，在剪切应力作用下易剪切变形，所以 降低，在羟基硅油的添加量为 3%时，吸水率达到最
黏度逐渐降低 [19] 。 低，继续增大用量，吸水率又逐渐增大。原因可能
2.2.2 乳液稳定性影响
是，羟基硅油与水性聚氨酯溶解度相差较大，相容
表 1 是不同羟基硅油含量对乳液稳定性的影响。 性不好，其含量过高时，聚合物出现相分离，使成

表 1 羟基硅油含量对乳液稳定性的影响 膜性变差。当羟基硅油添加量为 3%时，胶膜的疏水
Table 1 Effect of hydroxyl silicone oil content on the 性最强，此时胶膜的水接触角为 91.7，24 h 吸水率
stability of emulsion 为 5.61%。
羟基 机械 储存 2.3.3 力学性能影响
乳液外观
硅油含量/% 稳定性 稳定性
图 4 为不同羟基硅油含量制备胶膜的拉伸强度
PU-A 0 半透明，蓝光 无沉淀 >6 个月 和断裂伸长率。
PU-B 1 半透明，蓝光 无沉淀 >6 个月
PU-C 3 半透明，蓝光 无沉淀 >6 个月
PU-D 5 蓝光 无沉淀 >6 个月
PU-E 7 乳白 无沉淀 >6 个月
PU-F 9 乳白 微量沉淀 <6 个月

聚氨酯乳液的稳定性影响到聚氨酯的运输和后
期使用，粒子越小，分散性越好，稳定性越好；乳
液粒径越大，乳液透光性和储存稳定性越差。除羟
基硅油含量为 9%外，不同羟基硅油含量的试样经离

心后均无沉淀分层现象产生，乳液机械稳定性较好。
图 4 羟基硅油含量对胶膜力学性能的影响
由表 1 可以看出，当羟基硅油含量为 3%时，乳液外
Fig. 4 Effect of hydroxyl silicone oil content on the
观呈半透明状态，显蓝光，储存稳定性较好。 mechanical properties of film