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水性聚氨酯胶黏剂改性方法之有机硅篇

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2020/7/4 浏览次数：

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有机硅改性

有机硅聚合物最显著的特点是耐氧化性和低表面能，即耐候性好并能产生优良的疏水性。用有机硅改性可以弥补水性聚氨酯耐水解性稍差的缺陷，使改性水性聚氨酯表现出良好的憎水性、表面富集性、低温柔顺性、生物稳定性。有机硅改性水性聚氨酯主要有共混改性和共聚改性两种方法。共混改性是通过水性聚氨酯和有机硅乳液物理混合来实现的；而共聚改性是通过两端带有反应性官能团的聚硅氧烷低聚物，如氨基硅油、羟基硅油、氨基或烷氧基端封的硅烷偶联剂等，与多异氰酸酯经逐步加成、聚合而制得嵌段共聚物。

以氨基硅油、二羟甲基丙酸、蓖麻油、聚丙二醇和甲苯二异氰酸酯为原料合成出稳定的氨基硅油改性水性聚氨酯（ WPAUR）。讨论了共聚软段与扩链剂的种类和含量对胶膜的热降解性和稳定性的影响。实验结果表明：改性后的WPAUR 胶膜具有优良的耐水性和力学性能。WPAUR 胶膜的热降解第一阶段最高温度受硬段含量的影响，第二阶段的最高温度受软段即氨基硅油含量的影响。 WPAUR 胶膜的热降解第二阶段最高温度可达 413 ℃。

以端羟基聚丁二烯（ HTPB）为软段、异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）和 3,3′-二氯-4,4′-二苯基甲烷二胺（ MOCA）为硬段、羟基硅油（ PDMS-OH）为改性剂和硅烷偶联剂（ DB-550）为交联剂，合成了硅氧烷封端的 HTPB 型聚氨酯（ PU）。探讨了 PDMS-OH 用量对改性 PU 的力学性能、耐水性能的影响，并对改性 PU 的耐老化性能进行了测定。结果表明：加入 DB-550 后，可以降低相分离程度；当 R=2.5 并且 w(HO-PDMS)=9%和 n(MOCA)∶ n(DB-550)=9∶ 1 时，采用直接法合成的改性 PU 具有优异的力学性能，并且其吸水率较低、耐老化性能较好。经过有机硅改性的水性聚氨酯 3 个方面的性能可以得到提高：①耐水性和耐化学品性；②热稳定性；③力学性能。

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