Page 204 - 《精细化工》2023年第2期
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·426· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
具体合成步骤以 BWPU3 为例。称取 40 g PNA 和 中,放入–20 ℃的冰箱中冰冻 16 h 后取出,在室温
16 g BY3026放入250 mL四颈圆底烧瓶中,在100 ℃、 下放置 8 h 至乳液完全溶解,重复冻融 5 次,每个
0.08 MPa 左右真空度下脱水 1 h 后降温至 40 ℃以下, 样品分别测 3 次。粒径测试:在室温下用去离子水
加入 20.54 g IPDI 加热至 90 ℃预聚 3 h 后,降温至 将乳液固含量稀释至 0.01%后进行检测,测 3 次取
40 ℃以下加入 2.66 g DMPA 和 1.79 g BDO 以及 平均值。
10 mL 丙酮加热至 80 ℃反应 1 h,再降温至 40 ℃以 耐水性测试:将 BWPU1~BWPU5 的胶膜裁成
下加入有机铋(用量为反应物总质量的 3‰),在 70 ℃ 1 cm×1 cm 的小方块,称其质量记为 m 0 (g),室温
下催化反应 4 h,添加 20 mL 丙酮降低乳液黏度,然 下将胶膜放入装满水的一次性塑料杯中,使其完全
后冷却至室温后加入 2.76 g TEA 中和,加入适量去离 浸入水中一定时间后取出,将胶膜表面的水分吸干
子水乳化,随后滴加用 10 mL 去离子水稀释过的 再次称其质量,记为 m t (g),根据公式(2)计算
1.07 g EDA 扩链 25 min,最后通过减压蒸馏法脱去 其吸水率:
溶剂得到约 200 mL 乳白色黏稠状 WPU 乳液。 W / % (m t m 0 ) / m 0 100 (2)
1.3 WPU 胶膜的制备 式中:t 为胶膜浸没于水中的时间,h。
将脱除丙酮的 WPU 乳液均匀地倒入聚四氟乙 表面能测试:将胶膜裁成 3 cm×3 cm 的小块,
烯板上,室温下静置 5 d 后将膜取出,放入 50 ℃烘 室温下,分别将水、二碘甲烷、乙二醇 3 种检测液
箱中烘 12 h,得到 WPU 胶膜(3 cm×15 cm,厚约 体滴到胶膜表面,每种检测液体滴 3 次,取平均值,
为 1 mm)。 通过公式(3)计算 WPU 胶膜的表面能。
1.4 结构表征及性能测试 L ( 1 c os ) 2 S LW LW S L _ S _ L (3)
L
–1
FTIR 测试:波数范围为 500~4000 cm ,对 WPU
式中: 代表液体的表面能; 代表固体的表面能;
胶膜进行全反射和透射测试,扫描 32 次。DSC 测 L S
试:取 10 mg 胶膜,在氮气保护下,先设置温度为 代表 Lewis 酸分量; 代表 Lewis 碱分量; LW
2
–80 ℃,保温 3 min 后再升温至 120 ℃,升温速率 代表 Lifshitz-vander Waals 分量,单位均为 mJ/m 。
为 10 ℃/min,进行一次升温测试。 拉伸强度测试:将胶膜裁成厚度约 1 mm 的哑
固含量测定:准备一个直径约 1 cm 的锡纸盘, 铃状,在 25 ℃下,以 200 mm/min 对 WPU 胶膜进
称其质量记为 m 1 (g),将少量 WPU 乳液倒入锡纸 行拉伸测试,每个样品测 3 次,结果取平均值。
盘中,乳液质量记为 m 2 (g),然后将锡纸盘放入 T-剥离强度测试:首先用去离子水将 WPU 乳液
100 ℃烘箱中烘 8 h,使乳液中的水分完全烘干后取 固含量分别稀释至 33.75%,再进行剥离强度测试,消
出,称取锡纸盘和乳液的总质量记为 m 3 (g),通过 除因固含量不同而造成的实验误差。准备两张 25 mm×
公式(1)计算得到固含量。 200 mm 的 BOPP 薄膜,用 75 µm 厚的刮刀涂在薄膜
固含量 / % (m 3 m 1 ) / m 2 100 (1) 上,放入 80 ℃真空烘箱中烘 30 min 后取出,将两张
乳液稳定性测试:参照国标 GB 6753.3—1986 薄膜压在一起再放入 80 ℃真空烘箱中烘 4 h,参照国
标 GB/T 2791—1995《胶黏剂 T-剥离强度试验方法》
《涂料贮存稳定性试验方法》,设置离心机转速为
进行 T-剥离强度测试,每个样品测试 3 次取平均值。
3000 r/min,离心时间为 15 min,在室温下将装有
WPU 乳液的离心管放入离心机中,若没有沉淀认为 2 结果与讨论
乳液样品能够稳定储存 6 个月。耐冻融性测试:参
照国标 GB/T 11175—2002《合成树脂乳液试验方法》 2.1 WPU 胶膜结构表征
进行测试,取定量的 WPU 乳液倒入 100 mL 塑料杯 图 1 为 WPU 胶膜的全反射(ATR)FTIR 谱图;