Page 173 - 《精细化工》2020年 第10期

第 10 期 唐 慧，等: 环氧树脂改性含硅自消光水性聚氨酯树脂的制备及性能 ·2103·

粒在相互堆积后，形成的胶膜表面较为粗糙，光线 的缝隙间，形成较大范围的团聚，使胶膜表面略微
照射时发生了漫反射，因而呈现出消光效果，光泽 平整，光泽度略微增大。
度最低达到 3.4；当 E51 添加量为 7.5%时，胶膜表 2.4 WPU 胶膜水接触角分析
面略显平整，光泽度略微增大，这是因为成膜过程 图 4 为不同 E-51 添加量的 WPU 胶膜的水接触
中过量的环氧树脂以小分子的形式堆积在球状颗粒 角图。图 5 为胶膜的水接触角大小变化柱状图。

WPU-1（a）、WPU-2（b）、WPU-3（c）、WPU-4（d）、WPU-5（e）
图 3 不同 E-51 添加量的 WPU 自消光树脂胶膜的 SEM 图
Fig. 3 SEM images of WPU self-matting resin films with different E-51 contents

WPU-1（a）、WPU-2（b）、WPU-3（c）、WPU-4（d）、WPU-5（e）
图 4 不同 E-51 添加量的 WPU 胶膜的水接触角
Fig. 4 Water contact angles of WPU films with different E-51 contents

图 5 不同 E-51 添加量的 WPU 胶膜的水接触角柱状图 图 6 E-51 添加量对 WPU 胶膜拉伸强度和断裂伸长率的
Fig. 5 Histogram of water contact angles of WPU films 影响
with different E-51 contents Fig. 6 Effect of E-51 content on the tensile strength and
elongation at break of WPU film
从图 4 和 5 可以看出，随着 E-51 添加量的增加，
胶膜的水接触角先增大后减小，当 E-51 的添加量为 从图 6 可以看出，随着 E-51 添加量的增加，胶
5.0%时，胶膜水接触角平均值达到最大，为 107.3°。 膜拉伸强度先增大后减小，断裂伸长率逐渐降低。
这是因为随着 E-51 添加量的增多，交联网状结构增 当 E-51 的添加量为 5.0%时，胶膜的拉伸强度最大，
多，且分子链中苯环疏水基团也逐渐增多，使得水 达到 24.42 MPa，断裂伸长率在 362%。这是由于随
分子较难渗入胶膜，从而水接触角平均值从 90.1° 着 E-51 添加量的增大，环氧树脂参与反应，分子硬
增大到 107.3°，效果明显 [16] ，且由图 3 可知，随着 链段相与分子中刚性苯环相对含量增加，硬链段赋
E-51 添加量的增加，胶膜表面粗糙度增加，使水不 予胶膜的强度，且在乳液成膜烘干后高温 120 ℃环
能与表面直接接触，从而水接触角增大 [17] ，在 E-51 氧基与未反应完的羧基发生交联反应，聚氨酯分子
添加量为 5.0%时水接触角达到最大；而当 E-51 进 中交联结构增多，使其硬度增大，抗形变能力增强，
一步增大时，交联网状结构减少，疏水性能略微降 拉伸强度增大。同时由于交联网状结构的增多，在
低。所以，E-51 添加量为 5.0%时胶膜疏水性最优。 外力作用下分子链间的相对滑移就会减少，断裂伸
2.5 WPU 胶膜力学性能分析 长率逐渐减小；当 E-51 添加量进一步增大时，羧基
图 6 为 WPU 胶膜力学性能测试结果。 反应完全，交联网状结构减少，所以胶膜拉伸强度