环氧改性双组分水性聚氨酯的制备(4)

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1.4.2 有机硅改性

有机硅分子主链为无机结构，而其侧链为有机结构，这独特的结构也使其兼具有机物与无机物的性质[6]。Si-O键的键能较大，有很高的极性，这也使得有机硅可以屏蔽所连的羟基，使有机硅改性的PU具有更好的氧化稳定性。在聚氨酯材料中引入有机硅则可以提升材料的耐寒、疏水、耐热、耐磨等性能，这可以大大提高聚氨酯这种材料的使用范围。有机硅改性主要有以下手段：环氧硅氧烷改性、端氨基聚硅氧烷改性、端羟基聚硅氧烷改性和氨基硅氧烷等。Chen R S 等人[7] 将硅氧键引入WPU的分子链中制备了聚二甲基硅氧烷改性水性聚氨酯乳液。研究了分子量不同和种类不同的聚二甲基硅氧烷与产品涂膜的性能方面的关系。

1.4.3 丙烯酸改性

水性聚氨酯—丙烯酸共聚改性是当今比较常见的改性方法之一，丙烯酸酯较与其他改性方法相比最大的优点为其优异的耐光性，在户外暴晒的环境下可以长久保持其外观的稳定性，同时拥有极好的柔韧性，与耐化学品性，且价格低廉，所以可以通过化学接枝的方法综合水性聚氨酯与丙烯酸的特性，得到优异性能的材料。合成丙烯酸改性聚氨酯共用以下两种方法[8]。

（1）物理共混改性：聚氨酯中含有大量的氨酯键，氨酯键中的氢具有较强的极性，可以与丙烯酸链中的氧原子产生作用，生成氢键，提高两者的相容性，但是水性聚氨酯与丙烯酸乳液分属两种体系，同时氢键作用不够强，导致物理共混改性相容性仍不够好，产品放置一段时间后容易出现分层，固体析出，透明度不高，工序复杂等问题，所以在实际应用中效果不佳。

（2）合成共聚乳液：由于物理共混改性的诸多问题，科研工作者在反应中引入化学交联来解决两者相容性不好的问题，方法是在PU中引入己二酸二酰肼（ADH），氨基与异氰酸酯基团化合生成由肼基封端的PU。在丙烯酸组分中引入二丙酮丙烯酰胺（DAAM），DAAM中的羰基与酰肼基脱水交联，可以在一定程度上提高交联度。本次实验后期也同样进行了丙烯酸改性方面的尝试，成膜后外观好，透明度高。