Page 52 - 精细化工2019年第8期

·1540· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

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由图 1 可知，在 HA 红外光谱中，3400 cm 附 量较少时，引入的亲水性基团导致吸水率增加，耐
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近的宽峰为—OH 伸缩振动峰；1700 cm 左右为羧 水性下降。随 HA 添加量的进一步增多，聚合物分
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基中 C==O 的伸缩振动峰；1600 cm 左右为芳环骨 子量升高，体系交联密度增大使得吸水率下降，耐
架的 C==C 伸缩振动。在 PPU 红外光谱中，3350 cm –1 水性增强，并且 HA 本身近似为网状结构，引入量
附近的强吸收峰属于 N—H 的伸缩振动；2900 cm –1 的增多有助于提升材料的耐水性。
左右的条带从多峰带变为略带肩带，这归因于聚酯
–1
链段中含有大量甲基和亚甲基；1750 cm 附近的带
非常尖锐，主要是由于氨基甲酸酯和脲链段或聚酯
–1
链段中存在 C==O；2270 cm 处的吸收峰是不完全
反应的—NCO。但在 HAWPU3 红外光谱中，2270 cm –1
处没有吸收峰，说明—NCO 与 HA 中的—OH 反应
且反应完全；1540 cm –1 左右为酰胺键的伸缩振动
–1
峰；1160 cm 左右为酯基中 C—O 的伸缩振动峰。
HAWPU3 谱图中—OH 特征峰强度减弱，进一步证
明了 HA 已经引入水性聚氨酯中并与水性聚氨酯发
生交联共聚。

2.2 乳液稳定性及胶膜耐水性
图 3 不同 HA 添加量的 HAWPU 胶膜吸水率
HAWPU 乳液稳定性如图 2 所示。 Fig. 3 Histogram of water absorption rate of HAWPU film
with different HA addition amount

2.3 粒径分析
不同 HA 添加量下 HAWPU 乳液的粒径及其分
布如图 4 所示。

图 2 HA 用量对 HAWPU 乳液稳定性的影响
Fig. 2 Effect of HA addition amounton the stability of
HAWPU emulsion

稳定指数 TSI 反映了样品不稳定的程度，TSI
数值越高，体系越不稳定 [23] 。通过对不同 HA 添加
量的乳液进行稳定性测试，得到了乳液 TSI 值随时
间的变化曲线。由图 2 可知，4 种乳液的 TSI 指数
均随时间不断增大，但均小于 1，证明所制备的乳
液都具有很好的稳定性。其中，HAWPU1、HAWPU3、
HAWPU5 乳液 TSI 值的增幅要远小于 HAWPU0 乳
液，且逐步趋于平稳。这是因为 HA 的引入使得体
系中的亲水性基团增多，乳化效果更佳，乳液的稳
定性增强。当 HA 的添加量过大时，体系交联度增
加，黏度增大，乳化效果下降，乳液的稳定性会稍
微降低。 图 4 HA 改性水性聚氨酯粒径分布
Fig. 4 Particle size distribution of HA modified waterborne
不同 HA 添加量的 HAWPU 胶膜吸水率如图 3
polyurethane emulsions
所示。
由图 3 可知，HAWPU 胶膜的吸水率随 HA 添 由图 4 可知，HA 添加量为 0（质量分数）时乳
加量变化呈现出先增后减的变化趋势，当 HA 添加 液的平均粒径大小为 52.25 nm。乳液粒径随 HA 添