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有机硅改性水性聚氨酯的主要方式有哪些

2020-05-26 12:22分类:有机硅胶 阅读:

  (1)共混改性
有机硅改性聚氨酯可以通过物理共混来进行,例如,利用水性聚氨酯和聚硅氧烷乳液进行物理共混改性。聚氨酯可以改善聚硅氧烷乳液的耐油性,而聚硅氧烷乳液可以改善水性聚氨酯的耐水和耐溶剂性能,两者共混可获得取长补短的效果。有机硅共混改性通常是将有机硅用作改性剂添加入聚氨酯体系中,改善聚氨酯制品某方面的性能。王平等研究了聚氨酯聚二甲基硅氧烷(PUP-DMS)共混涂膜表面疏水性随共混比的变化规律,发现共混涂膜疏水性明显优于纯PU膜,滑动角与共混比的关系曲线有最低点,并且用X射线光电子能谱及相差显微镜分析了涂膜的化学成分及相分布均匀性。田军研究了有机硅与PU预聚体的共混,用透射电镜研究发现有机硅与PU聚合物为两相交替产物,其相界面模糊,这说明分散相与基体问形成了互穿网络过渡层,改善了二者之间的相容。余海斌等采用刚性无机粒子(Si02)填充不相容PDMS/PU共混体系,结果表明Si02经适当偶联剂处理后,共混物的力学性能显著提高。此外他们还研究了采用二甲基硅氧烷—乙二醇嵌段共聚物对PDMS/PU共混体系的增容作用。测试结果表明,该体系对共混物具有优良的增容作用,改善了共混体系的相容性,
其力学性能有了明显提高。
(2)共聚改性
    由于乳化剂的存在,共混改性对膜的性能有负面影响,共混改性仅仅是简单的机械混合,无化学键形成,羟基硅油易于迁移,造成硅感时效短。因此,有机硅改性聚氨酯最常用的方法是共聚改性。    。
    通过两端带有反应性官能团的聚硅氧烷低聚物(最常见的是聚二甲基硅氧烷PDMS,或部分甲基被取代后所得聚硅氧烷)与多异氰酸酯经逐步加成,聚合而制得嵌段共聚物。就是用二羟基或二氨基聚硅氧烷、二异氰酸酯及扩链剂在适当溶剂中,采用一步法或两步法聚合而成。合成以聚硅氧烷为软段的聚氨酯有两个问题,一是端羟基热不稳定性;二是软硬段的溶度参数相差悬殊。由于聚硅氧烷与聚氨酯的溶度参数相差较大,是典型的热力学不稳定体系,因而该体系存在微相分离,赋予该材料较好的力学性能,但微相分离程度过高,反而会导致其力学性能不够理想。为此,人们采取了许多办法,通过加强软硬段问的相互作用,得到适当的微相分离程度,以提高材料的性能。聚硅氧烷具有独特的化学结构组成,因而广泛用于聚氨酯的改性,以期制取具有更好的耐水性、低表面能及化学稳定性的有机硅改性聚氨酯功能材料。
用于改性聚氨酯研究的有机硅化合物主要是含有羧基封端的羟基硅油、氨基或烷氧基封端的硅烷偶联剂等,带有活性端基的聚硅氧烷与端异氰酸酯基的化合物或预聚体通过加成聚合和扩链反应,制成有机硅改性聚氨酯。有机硅共聚改性水性聚氨酯主要有合成与扩链两种不同的制备方法。所谓合成法是在合成过程中将羟基硅油或氨基硅油引入聚氨酯链段中。

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