Page 227 - 《精细化工》2021年第12期

第 12 期 赵庆仁，等: 非结晶性水性聚氨酯油墨连接料的合成 ·2589·

200 mm/min，测 3 次取平均值。 熔融峰，表明该类型聚氨酯无结晶性。文献[19]报
水性油墨性能测试：采用离心机在 3000 r/min 道的 HTPB 的玻璃化转变温度（T g ）为–92 ℃，制
转速下离心沉降 15 min，模拟水性油墨在室温下的 备的聚氨酯胶膜的 T g 随着 HTPB 含量的增加而减
贮存稳定性；采用 LND-3 型涂 4 号杯，在 25 ℃下 小，可能是因为 HTPB 含量对 T g 影响较大导致。因
按照 GB/T 13217.4—2008《液体油墨黏度检验方法》 此，本文制备的聚氨酯为非结晶性的。
测试水性油墨的黏度，测量 3 次取平均值；用刮刀
将水性油墨刮在平板细度计上，按 GB/T 13217.5—
2008《液体油墨初干性检验方法》测试油墨在 30 s
时干燥的长度，来表示油墨的初干性；将完全干燥
的墨膜对折接触，据 GB/T 13217.8—2009《液体油
墨抗粘连检验方法》测定水性油墨的抗粘连性。

2 结果与讨论

2.1 水性聚氨酯胶膜 FTIR 分析
图 1 为水性聚氨酯胶膜的全反射 FTIR 谱图。

图 2 胶膜的 XRD 谱图（a）和 DSC 曲线（b）
图 1 水性聚氨酯胶膜的全反射 FTIR 谱图 Fig. 2 XRD patterns (a) and DSC curves (b) of the films
Fig. 1 Total reflection FTIR spectra of waterborne polyurethane
films 2.3 水性聚氨酯乳液性能分析

–1
由图 1 可知，水性聚氨酯在 2270 cm 附近没有 表 2 为水性聚氨酯乳液的性能参数。
明显的吸收峰，证明体系中—NCO 已经反应完全。
在 3350 cm –1 附近为氨基甲酸酯和脲基甲酸酯中的 表 2 水性聚氨酯乳液性能参数
–1
N—H 键的伸缩振动峰，1524 和 1462 cm 处为氨基 Table 2 Properties of waterborne polyurethane emulsions
样品 稳定性/月 平均粒径/nm 黏度/s
甲酸酯的弯曲振动峰。WPU1~WPU6 在 910 和
–1
964 cm 出现的吸收峰归属于 HTPB 中的 1,2-乙烯 WPU0 >6 71.0 17.55
WPU1 >6 121.9 19.52
基和反式-1,4 结构的特征吸收峰 [16] 。随着 PNA 含量
WPU2 >6 187.7 18.08
–1
的减少，1740 cm 处酯羰基的特征峰强度逐渐变弱；
WPU3 >6 214.1 17.24
–1
在 1382 cm 附近出现了 PNA 中对称甲基—(CH 3) 2 的
WPU4 >6 220.8 17.36
特性吸收峰 [17] ，这表明 HTPB 和 PNA 成功聚合到聚 WPU5 >6 287.3 18.53
氨酯中。 WPU6 >6 311.0 18.13
2.2 水性聚氨酯结晶性分析
图2为水性聚氨酯胶膜的XRD谱图和DSC曲线。 由表 2 可知，各乳液的黏度差别不大，且都具
由图 2a 可以看出，胶膜在 2θ=20°左右出现了 有良好的稳定性。水性聚氨酯乳液的粒径随着 HTPB
比较宽的无定形峰，表明该聚氨酯胶膜内部分子排 含量的增加而增大，可能是因为随着疏水性 HTPB
列主要为非晶结构 [18] 。随着 HTPB 含量的增加，衍 含量的增加，导致分子链上极性基团含量降低，与
射峰的强度降低，因为 HTPB 的增加使得连续相的 水的相互作用减弱，粒径增大。
软段更加无序，聚氨酯规整性更差，导致衍射峰的 2.4 胶膜吸水率分析
强度降低。由图 2b 可以看出，胶膜没有出现明显的 图 3 为水性聚氨酯胶膜的吸水率。