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聚硅氧烷具有良好的低表面能,低玻璃化温度,优良的耐高温性、耐候性以及生物相容性好等优点,已被广泛用于聚氨酯材料的改性。以聚硅氧烷为软段合成的聚硅氧烷—聚氨酯嵌段共聚物,兼具有聚硅氧烷和聚氨酯两者的优异性能。本文研究了不同温度下材料的表面性能,并且利用升温红外光谱这种全新的方法研究了材料的耐热性能,这在目前的文献中尚未见报道。
近年来可紫外光固化的水性聚氨酯涂料因为具有高效、环保和涂膜性能优异等优点,已成为活跃的研究开发领域之一,并得以快速发展。目前该体系的合成制备主要是通过以单端羟基丙烯酸类单体对聚酯聚醚类端异氰酸酯预聚物进行封端来实现的,但这样采用的主链封端的方式引入的可交联固化的双键量有限,并且可紫外光固化聚氨酯主要都是在无溶剂条件下合成的,可紫外固化的硅氧烷水性聚氨酯方面报道很少。
本文利用聚二端羟丁基二甲基硅氧烷、邻苯二异氰酸酯和聚四氢呋哺醚二醇等合成出硅氧烷改性聚氨酯,并用傅立叶升温红外光谱、接触角、拉伸测试等手段对其各种性能进行了研究。结果表明:少量的硅氧烷就能有效的改善PU膜的表面性能,同时,升高温度可以在不增加硅氧烷含量的情况下改善材料的表面性能。随着硅氧烷含量增加,拉伸强度提高,但是过多的硅氧烷则会降低材料的力学性能。升温红外光谱研究说明聚氨酯中各基团的裂解顺序为:脲基甲酸酯—氨基甲酸酯—醚—硅氧烷,硅氧烷的引入主要是影响聚氨酯软段的热稳定性,而对硬段的影响很小。TG分析显示硅氧烷有利于提高材料的耐热性能。
我们又采用聚二端羟丁基二甲基硅氧烷、二丙烯酸季戊四醇酯、异佛尔酮二异氰酸酯和聚四氢呋哺醚二醇成功合成了一系列的可紫外光固化的水性硅氧烷改性聚氨酯。并利用全反射红外光谱、平均粒径、接触角和耐水性测试等手段对其乳液和固化涂层的各种性能进行了研究。实验结果表明:在其它反应条件不变的情况下,随着参加反应的PDBS的含量的增加,乳液的平均粒径增加,同时材料的耐水性能和表面性能有明显的提高,而固化膜的凝胶含量则有所下降。