Page 76 - 《精细化工》2021年第7期

·1358· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

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且 2250~2270 cm 处未有吸收峰出现，表明—NCO
已经完全反应，证明 TMPEG 已经成功接入 WPU 中，
非离子水性聚氨酯被成功制备。
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2.2 TMPEG 的 HNMR 分析
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图 2 为 TMPEG 的 HNMR 谱图。

图 1 酒石酸（a）、TMPEG（b）与 TWPU5（c）的 FTIR
谱图
Fig. 1 FTIR spectra of tartaric acid (a), TMPEG (b) and
TWPU5 (c)

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由图 1a 可知，2500~3550 cm 为酒石酸中—

COOH 宽而散的伸缩振动吸收峰，—OH 吸收峰与
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图 2 TMPEG 的 HNMR 谱图
—COOH 吸收峰连为一体，而图 1b 中—COOH 吸收 Fig. 2 HNMR spectrum of TMPEG
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峰消失，—OH 吸收峰在 3450 cm 处显现出来，1745
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cm 处为 C==O 的伸缩振动峰，1000~1330 cm 处 由图 2 可看出，TMPEG 有 6 种不同的氢，δ4.58
为 C—O—C 伸缩振动峰，这些特征峰证明了酒石酸 归属于酒石酸—CH—上质子，δ4.33 归属于紧挨着
与 MPEG 的酯化反应成功进行。 酯基的—CH 2 —上的质子，说明酒石酸与 MPEG 间
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在图 1b 中，3450 cm 处为 TMPEG 分子两端 的酯化反应成功进行；δ3.68、δ3.59 和 δ3.47 归属于
—OH 的伸缩振动吸收峰，而图 1c 中—OH 伸缩振 MPEG 中—CH 2 —上的质子，δ3.35 归属于 MPEG 醚
动吸收峰未出现，说明—OH 已完全反应；在图 1c 键中—CH 3 上质子。由此可证明 TMPEG 被成功合成。
中，3340 cm –1 处为 N—H 的伸缩振动吸收峰， 2.3 TMPEG 质量分数对 TWPU 乳液性能的影响
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1726 cm 处为 C==O 的伸缩振动吸收峰，1130 cm –1 表 2 为 TWPU 乳液的外观、离心稳定性、平均
处为 C—O—C 的不对称伸缩振动吸收峰，这些特征 粒径及粒径的多分散指数（PDI）。图 3 为 TWPU3
峰证明了氨基甲酸酯基（—NHCOO—）的形成，并 的 TEM 照片。

表 2 TWPU 乳液的外观、离心稳定性及粒径
Table 2 Appearance, centrifugal stability and particle size of TWPU emulsions
TWPU w(TMPEG)/% 固含量/% 外观 离心稳定性/月 平均粒径/nm PDI
TWPU0 0 — 无法乳化 — — —
TWPU1 20 23 乳白蓝光 6 115 0.265
TWPU2 22 25 乳白蓝光 >6 92 0.236
TWPU3 24 30 透明蓝光 >6 85 0.215
TWPU4 26 30 透明蓝光 >6 76 0.197
TWPU5 28 25 透明蓝光 >6 66 0.184
注：TWPU0 因亲水性不够而无法乳化，—代表无法检测。

从表 2 可以看出，随着 TMPEG 质量分数的增 分数低于 24%时，TWPU 的亲水性不够，乳液转相
加，乳液外观从乳白变为透明，稳定性增强，平均 困难，预聚体需要更多的去离子水来乳化，乳化完
粒径逐渐减小，粒径分散指数逐渐减小。这是由于 成时 TWPU 的固含量低于 30%，乳液外观呈乳白色
TMPEG 中有大量聚氧 化乙烯亲水 链段，随着 （TMPEG 质量分数为 20%时，乳液平均粒径为
TMPEG 质量分数的增加，引入到 TWPU 中的聚氧 115 nm，TMPEG 质量分数为 22%时，乳液平均粒
化乙烯链段增加，亲水性增加，预聚体越易乳化， 径为 92 nm），稳定性也有待增强。当 TMPEG 质量
乳液稳定性越强，平均粒径越小，乳液粒径大小越 分数为 24%（粒径为 85 nm）和 26%（粒径为 76 nm）
来越均一，粒径分布范围越窄。当 TMPEG 的质量 时，由于亲水链段含量逐步增加，乳液亲水性增强，