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第 6 期 刘 帅，等: 封闭型无溶剂聚氨酯的制备及其性能 ·1195·

如表 1 所示，未封闭的封闭型 SFPU 预聚体的 的流平性提高，而流平性提高意味着膜在固化过程
黏度较封闭 SFPU 的黏度小 17~30 倍，说明未添加 中的收缩程度降低，意味着 SFPU 膜又薄又均匀，所
封闭剂时体系的黏度很小，这是因为体系中含有一 以固化时间随着体系中流平剂含量的增加而减少。
部分游离的异氰酸酯基团，体系中聚氨酯的相对分 由表 3 可知，流平剂用量对封闭型 SFPU 膜性
子质量并没有大幅度上升，即并未形成高分子聚合 质有一定影响，影响最直观的就是收缩现象，体系
物，所以黏度很小，这样的浆料刮涂在离型纸上很 中流平剂含量增加使浆料的流平性得到提高，从而
容易发生收缩现象，不适合刮涂。而封闭的 SFPU 收缩现象降低，而流平剂对手感的影响不明显。
黏度很大，这是因为体系中已经不含有游离的异氰 2.3 催化剂用量对封闭型 SFPU 成膜性能的影响
酸酯基团，封闭剂的加入不但消耗了游离的异氰酸 DBTD 催化剂能够提升异氰酸酯基团与活泼氢
酯基团，而且起到了一部分粘合剂的作用，所以黏度 的反应，但并不能提高封闭剂的解封速率。在合成
很高。其中，MEKO封闭的SFPU的黏度为8000 mPas， 革实际生产中催化剂的量一般不会超过 5‰，所以
[2]
比较符合涂布时对黏度的要求（2000~8000 mPas） ， 本文中催化剂用量分别为 1‰、2‰、3‰、4‰、5‰。
所以，MEKO 适用于该体系的封闭剂。己内酰胺封 测试条件为：烘箱温度 183 ℃，封闭率 75%，流平
闭 SFPU 的黏度达到 14000 mPas，超过了涂布时对浆 剂质量分数 5%。DBTD 用量对封闭型 SFPU 成膜性
料黏度的需求，所以，己内酰胺不适用于该体系的 的影响见表 4、表 5。
封闭剂。
表 4 催化剂用量对聚氨酯成膜时间的影响
综上所述，己内酰胺作为封闭剂的封闭型 SFPU
Table 4 Effect of catalyst dosage on the film formation
的黏度和解封温度都不适用于合成革领域，接下来 time of polyurethane
的实验中封闭剂选择为 MEKO。 DBTD 质量分数/‰

2.2 流平剂用量对封闭型 SFPU 成膜性能的影响 1 2 3 4 5
流平剂是一种常见的涂料助剂，在合成革行业 开始成膜/s 120 120 110 105 100
中，流平剂是一种不可或缺的助剂，其能大幅度提 固化时间/s 330 310 280 270 240
高浆料的流平性。在合成革行业中，流平剂的质量
分数一般不会高于 5%，所以本研究中设计了 5 个梯 表 5 催化剂用量对聚氨酯成膜性质的影响
Table 5 Effect of catalyst dosage on the film formation
度，分别是 1%、2%、3%、4%、5%。测试条件为： properties of polyurethane
烘箱温度 183 ℃，封闭率 75%，催化剂质量分数 5‰。 DBTD 质量分数/‰
德国 BYK-333 流平剂用量对封闭型 SFPU 成膜性能 1 2 3 4 5
的影响，结果如表 2、表 3 所示。 收缩较 收缩较 收缩不
膜性质 收缩明显，收缩明显， 明显， 明显， 明显，
手感较差 手感较差
表 2 流平剂用量对聚氨酯成膜时间的影响 手感适中 手感适中 手感适中
Table 2 Effect of leveling agent on the filming time of
polyurethane 如表 4 所示，体系中催化剂含量越高，封闭型

流平剂质量分数/% SFPU 解封之后释放出的游离的异氰酸酯基团与固

1 2 3 4 5 化剂的反应就越快，意味着成膜时间的减少。随着
开始成膜/s 145 130 110 110 100 体系中催化剂含量的提高，封闭型 SFPU 的开始成
固化时间/s 300 300 270 260 240 膜时间和完全固化时间都会降低。
如表 5 所示，催化剂的作用是提高封闭型 SFPU
表 3 流平剂用量对聚氨酯成膜性质的影响 体系中游离的异氰酸酯基团和活泼氢的反应，所以
Table 3 Effect of leveling agent on the film formation 催化剂的含量增加，游离的异氰酸酯基团和固化剂
properties of polyurethane
中的活泼氢反应速率加快，在 SFPU 膜收缩之前已
流平剂质量分数/%
经开始发生固化反应，所以膜的收缩程度与体系中
1 2 3 4 5
催化剂含量成反比。而催化剂对于手感的影响具体
收缩较 收缩较 收缩不
收缩， 收缩明显， 因素尚不明确，目前推测是由于催化剂不能完全均
膜性质 明显， 明显， 明显，
手感适中 手感适中
手感适中 手感适中 手感适中 匀地在封闭型 SFPU 体系中分散，所以导致 SFPU
膜在固化反应中表面各部分反应速率不同，使无溶
由表 2 可知，流平剂用量对封闭型 SFPU 的成 剂膜的手感出现差异，这只是目前的初步猜测，实
膜时间有影响，浆料中流平剂含量增加会使 SFPU 膜 际原因仍有待考证。