巯基硅氧烷改性星形聚氨酯-丙烯酸酯乳液的制备与性能

摘要

采用二聚酸二异氰酸酯(DDI)、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷(Prop S-SH)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为原料,合成出线型含硅聚氨酯低聚物;以聚己内酯三元醇(PCL 3091)化合物为核心,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、磺酸型聚酯二元醇(BY 3301)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为原料,合成出支臂状磺酸型聚氨酯低聚物;将2种不同低聚物与丙烯酸酯类单体进行共聚,制备出巯基硅氧烷改性星形聚氨酯-丙烯酸酯乳液。通过红外光谱、扫描电镜、热重分析和水接触角等对材料进行表征,并探究了Prop S-SH用量对胶膜耐水性、热性能以及力学性能的影响。结果表明,当Prop S-SH质量分数为8%时,乳液粒径平均为117 nm,膜表面有明显的凸起现象,光泽度为37°±1. 2°,胶膜吸水率为5. 1%±0. 2%,水接触角为105. 6°±0. 5°,此时胶膜的综合性能最佳,其拉伸强度为(19. 1±0. 4) MPa,邵氏硬度为(51±0. 6) HA,热失重在10%和50%的分解温度分别为306. 9℃和386. 0℃。与未改性胶膜相比,耐水性和耐热性均有显著提高。