姜炜、解如阜、张钧(天津纺织工学院)
一.前言 聚氨酯(PU)涂层胶有很多优点。如涂层薄、弹性好、粘着性好、不发粘、手感柔软、强度大、耐磨性好、防水性好,还可形成很薄的微孔性膜,具有透湿、透气性。 美国、英国、日本等使用的聚氨酯涂层胶有溶剂型和水系两大类。从国外资料看[1],1983年用于涂层方面的聚氨酯80%是溶剂型的。我国目前生产的聚氨酯涂层胶几乎都是溶剂型的,对于水性聚氨酯乳液,尤其作为纺织物防水、透气涂层用的聚氨酯乳液的研究不多,其乳液的化学性质和合成方法的技术资料很少公开报道。鉴于进口水溶性聚氨酯在织物涂层方面所显示的优良性能,开发这种新型涂层剂势在必行。 国外制备聚氨酯乳液的方法有;外乳化法、自乳化法二种。自乳化法的优点是分散不需强剪切搅拌;有较好的颗粒均匀度;比较好的分散稳定性,水被蒸发后膜对水的敏感性下降。制备自乳化水性聚氨酯乳液是在大分子上引入亲水基团。引入方法是加一种比较特殊的物质,这种物质分子结构中含有离子基团或离子基团母体或其它亲水基团。这些特殊物质被称为亲水单体或内乳化剂。国内还根本没有这种内乳化剂,故本文参考了几篇专刊文摘[4],进行了半年多的实验摸索,最后较成功地合成出了一种颗粒比较小(<1μ)稳定性优良、具有一定力学性能的新型水系聚氨酯乳液,并用于纺织品的涂层领域,在对丙烯酸酯防水涂层粘合剂的改性方而显示了优良性能。
二.合成 (一)操作简述 在装置中加40克聚醚(2000分子量),在100℃下减压蒸馏(真空度67mmHg)l小时,除去微量的水。 然后在另一装置中加18克苯(约18毫升),6.96克甲苯二异氰酸酯 (约5.8毫升),用氮气保护,在78-80℃反应3.5小时,得棕黄色透明预聚体。 取20克预聚体于反应后一装置中,加0.2克乙二醇,在35℃反应30分钟。在氮气下,在温度低于5℃时滴加40毫升丁酮与O.7毫升二乙烯三胺的混合液,2