简析有机硅改性聚氨酯的微观结构和性能探讨
有机硅改性聚氨酯的最新研究进展
２０ ０ ８年 ７月
刘
望 等 ． 机硅 改 性 聚 氨 酯 的 最 新 研 究 进 展 有
４ ７
有 机 硅 改 性 聚 氨 酯 的 最 新 研 究 进 展
刘 望 梅 来宝
（ 南京工业大学应用化 学系 ， 南京 ２ ０ ０ ） １０ ９
摘 要 有 机硅改性聚氨 酯兼具 两者 的优 异性 能 ， 提高 了聚 氨酯 材料 的 耐水 、 耐候 等 性 能。
氨基 改性法 和硅烷偶联剂改 聚四氢呋喃聚氨酯 （Ｐ Ｍ ／ Ｕ） 混体 系有 型分为羟基改性法 、 Ｄ ＳＰ 共 良好 的增 容作 用 ， 学 性 能 明显 提 高。Ｓｉ ｔ 力 ｈ ａ 性法等。 ｂａ ． 等【 ３ 也报 道 ， 硅 氧 烷 与 聚醚 聚 氨 酯 混 合 时 ， 聚 有 ２ １ 羟基 封端 硅氧烷 改 性法 有机 硅 中 含 有 能 和 聚 氨 酯 中 的一 Ｎ Ｏ 发 生 ｃ 相分离 现象 。共 混 改性 是 简单 的物 理 混 合 ， 化 无 反应的活泼羟基 ， 是有机硅 化合 物能改性 聚氨酯 学 键形 成 。 因有机硅 化 合物 和 聚氨酯化 合 物 的溶 解参数相差较大 （ 分别是 ７５和 １． ） ， ． ００ 】树脂之
一
性能 ， 两者共混可 以取长补短 。例 如有机硅改性 水 性 聚氨酯 的主要途 径 之一 是用 氨基硅 氧 烷类 与 聚氨酯共混改性 ， 余海斌 等发现聚二 甲基硅氧 烷 一 聚乙二醇 的嵌段共 聚物对 聚二 甲基硅氧 ｂ一
料的性质得到改善 。其改性效果 比物理共混好得 多 ， 目前 研 究 最 多 的 改性 方 法 。按 官 能 团 的类 是
而对 水 的接触 角则增 大 。研究 还 发 现 ， 过 Ｐ 经 Ｕ—
的耐热 、 耐寒 、 疏水 、 耐磨等性能 ， 使聚氨酯材料的
有机硅改性水性聚氨酯
服务有机硅氟行业 打造硅氟贸易新天地 Silicone And Fluorine Information 2006.12 有 机 硅 氟 资 讯 有机硅改性水性聚氨酯有机硅改性聚氨酯材料，是由低聚物多元醇构成的软段和二异氰酸酯和扩链剂构成的硬段交替共聚而成，其特征在于在后扩链的过程中采用了可与异氰酸酯基反应的氨基类硅烷偶联剂。
本发明还提供了制备这种有机硅改性水性聚氨酯的方法。
由于本发明采用氨类硅烷偶联剂，可以在预聚物水分散后加入到体系中，在预聚物的合成中可以不用溶剂或少用溶剂。
氨类硅烷偶联剂的胺基可以和残留异氰酸酯基反应而使预聚物扩链，同时可水解基团的水解缩聚也可使预聚物扩链，而且还有交联反应发生，使所制得的有机硅改性聚氨酯材料耐水性大大提高。
由于有机硅的存在，赋予聚氨酯材料较低的表面能和良好的手感，也使此材料的使用温度范围更宽。
可用作涂料、皮革涂饰剂、织物整理剂的成膜物质，也可用作胶粘剂。
GE 展示新型有机硅密封胶2006中国（北京）国际门窗幕墙博览会（Fenestration China）于2006年12月5日在北京中国国际展览中心隆重开幕。
在此次规模空前的国际性专业展会上，GE 公司将充分展示其创新的产品、技术及多方面的定制能力，以期为快速发展中的建筑节能与门窗幕墙业带来先进技术和理念，推动相关产业的进一步发展。
GE 在会上集中展示了其可为不同建筑项目量身定制的幕墙材料解决方案，特别是在多个大型重点项目中广获赞誉的密封胶系列产品。
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GE 高新材料集团亚太区市场经理CHEWHOCK -HUAT 表示，“在现代建筑业，密封材料的技术和质量是高科技幕墙制造的关键因素。
有机硅改性聚氨酯弹性体材料的研究
有机硅改性聚氨酯弹性体材料的研究陈精华 刘伟区 宣宜宁 张 斌(中国科学院广州化学研究所 510650)摘 要:以聚氧化丙烯二醇或聚氧化丙烯三醇、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷、甲苯二异氰酸酯为原料在无溶剂条件下制备预聚体,利用二甲基硫甲苯二胺为固化剂合成一系列氨基硅油改性聚氨酯弹性体材料,并对材料的力学性能、耐热性、表面水接触角等性能进行了测试。
结果表明,改性后的聚氨酯弹性体具有更优良的力学性能、耐热性及表面疏水性。
关键词:聚氨酯;氨基硅油;弹性体;改性;合成 聚氨酯弹性体通常以低聚物多元醇、多异氰酸酯、扩链/交联剂及少量助剂为原料制得[1]。
聚氨酯弹性体模量一般介于橡胶和塑料之间,具有较高的强度和弹性、较好的硬度和耐磨性等优异性能,因此在市场上得到广泛使用。
但由于存在耐高低温、耐候及表面性能欠佳等缺点,使其在某些特定领域的应用受到限制。
聚二甲基硅氧烷(PDMS )具有优异的介电性、柔韧性、耐高低温性和耐候性及较好的疏水性和低表面张力,用PDMS 改性聚氨酯可以改善聚氨酯弹性体的性能,获得较好的综合性能。
目前文献报道的有机硅改性聚氨酯的方式主要有两种,一种是利用活性端基封端的聚二甲基硅氧烷与聚氨酯形成嵌段共聚物[2～4];另一种是利用侧链含有活性基团的聚二甲基硅氧烷与聚氨酯接枝反应形成有机硅-聚氨酯共聚物[5,6],表面改性是其目的之一。
前者硅氧烷链段被嵌在聚氨酯主链中,它向表面迁移的能力受到主链的牵制,所以为了获得较好的表面改性效果,常需加入大量的PDMS ,这将会导致聚氨酯的力学强度明显下降。
后者硅氧烷链悬挂在聚氨酯的主链上,有利于硅原子向表面迁移,只需加入少量的氨基硅油,就能改善聚氨酯的表面性质,但由于有机硅和聚氨酯的溶解度参数相差太大[7],及氨基硅油与二异氰酸酯反应迅速,所以所进行的聚合反应都需在特殊溶剂中进行,且大都停留在实验室阶段,工业化产品很少。
本工作采用特殊的工艺条件和特殊的分子设计,利用聚氧化丙烯二醇(PPG )或聚氧化丙烯三醇(PPT )、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷(氨基硅油,AE APS )、甲苯二异氰酸酯(T DI )在无溶剂条件下合成了一系列有机硅-聚氨酯预聚体,再采用新型固化剂二甲基硫甲苯二胺(DADMT )固化,制得有机硅-聚氨酯弹性体材料。
有机硅改性水性聚氨酯研究进展
法 的表 征结 果 显 示 ， 当 Ｗ（ Ａ Ｐ Ｔ Ｅ Ｓ ） ＜ ９ ． ７ ％时 ， 乳 液 粒
径 主要 受脲 基含 量 影 响 ， 加 水 乳 化使 Ｓ ｉ — Ｏ Ｒ水 解 为 Ｓ ｉ — Ｏ Ｈ基团， 主要 分 布在乳 液粒 子 表面 ， Ｓ ｉ — Ｏ Ｈ基 团 的 交联 可 忽 略 ； 随着 Ａ Ｐ Ｔ Ｅ Ｓ含 量 的 不 断增 加 ， 亲 水 性 较差 的脲 基 含量 增 加 ， 乳液粒径稍有增大 ； 在 相
子 明显 增 大 ， 无机相和有机相易分离 ， 在乳 液 粒 子
１ 硅 烷 偶联 剂 封 端 改 性 Ｗ Ｐ Ｕ
以含 氨 基 的硅 烷偶 联 剂 作 为 封端 剂 ， 利用 其 分 子 中的一 Ｎ Ｈ 基 团与 ＷＰ Ｕ预 聚体 中 的一 Ｎ Ｃ Ｏ基 团进 行 反应 ， 可合成 端硅氧烷 基 的 Ｐ Ｕ； 乳 化体 系经硅 氧烷
的水解 、 缩聚后 ， 可生成含交联 结构 的 ＷＰ Ｕ。 然而， 硅 氧烷 的水 解 、 交联， 会 影响 ＷＰ Ｕ的粒 径及乳 液性 能 。
．
中 出现 了 Ｓ ｉ 一 ０ 一 Ｓ ｉ 富集 区域 ，膜 的交 联度 也 随之 提 高； 改 性 ＷＰ Ｕ在 ２ ５℃和 ９ ０℃时 的凝胶 含 量没 有差 别， Ｆ Ｔ — Ｉ Ｒ和 ２ ９ Ｓ ｉ — Ｎ ＭＲ 的表征 结果 显示 ，室温 条件
缘 和透 气 等特 点 ， 以此 作 为 ＷＰ Ｕ 的 改性 剂 ， 可 结合
有机 硅 和 Ｐ Ｕ 的优点 ， 有 效 提高 了 ＷＰ Ｕ 固化 膜 的柔 韧性 、 耐 水 性 和 热稳 定 性 。 因 此 ， 研 究 有 机 硅 改 性 ＷＰ Ｕ对 相关 行业 具有 重 大意 义 。
转变 过程 中 ， Ｓ ｉ — Ｏ Ｒ发生 水解 缩 聚反应 ， 使 得乳 液粒
有机硅改性水性聚氨酯的研究
有机硅改性水性聚氨酯的研究一、本文概述随着环保理念的深入人心和科学技术的不断进步，水性聚氨酯作为一种环境友好型高分子材料，在涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂、纸张处理剂、纤维处理剂以及高分子膜等多个领域得到了广泛应用。
然而，传统的水性聚氨酯在某些性能上仍存在一定不足，如耐水性、耐溶剂性、耐候性等方面的性能有待提升。
因此，通过改性提高水性聚氨酯的性能成为了研究的热点。
有机硅材料以其独特的结构和性能，如良好的耐水性、耐候性、耐化学腐蚀性等，成为了改性水性聚氨酯的理想选择。
有机硅改性水性聚氨酯不仅继承了水性聚氨酯的环保性，还大幅提升了其耐水、耐候等性能，拓宽了其应用领域。
本文旨在深入研究有机硅改性水性聚氨酯的制备工艺、性能表征及应用性能，探讨有机硅改性对水性聚氨酯性能的影响机理。
通过系统的实验研究和理论分析，为有机硅改性水性聚氨酯的工业化生产和应用提供理论支持和技术指导。
本文也期望通过这一研究，为推动水性聚氨酯材料的发展和应用做出一定的贡献。
二、有机硅改性水性聚氨酯的制备方法有机硅改性水性聚氨酯的制备主要涉及到有机硅化合物的引入和水性聚氨酯的合成两个主要步骤。
以下将详细介绍这一制备过程。
需要选择适合的有机硅化合物进行改性。
常见的有机硅化合物包括硅烷偶联剂、聚硅氧烷等。
这些化合物具有良好的耐水、耐候和耐化学腐蚀性能，能够有效提高水性聚氨酯的性能。
在选择有机硅化合物后，需要进行适当的处理，如水解、醇解等，以使其能够更好地与水性聚氨酯反应。
水性聚氨酯的合成通常采用预聚体法。
将异氰酸酯与多元醇进行预聚反应，生成预聚体。
然后，在预聚体中加入扩链剂、催化剂、水等，进行链扩展和乳化，最终得到水性聚氨酯乳液。
在合成水性聚氨酯的过程中，将处理后的有机硅化合物引入反应体系。
有机硅化合物可以与预聚体中的异氰酸酯基团发生反应，形成硅氧键，从而将有机硅链段引入水性聚氨酯分子链中。
通过控制有机硅化合物的加入量和反应条件，可以实现对水性聚氨酯性能的调控。
有机硅改性水性聚氨酯
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文献中已有的研究结果及其分析
图1 有机硅改性阴离子水性聚氨酯的FTIR谱图
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文献中已有的研究结果及其分析
有机硅含量对力学性能的影响
表1有机硅含量对力学性能的影响
R值
DMPA含量
乳液外观、稳定性、胶 膜力学性能、耐溶剂和 耐水性、耐热性、水接 触角、吸水率
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研究内容
主要研究内容
环境温度
乳液外观、稳定性、粘 度、胶膜力学性能、耐 溶剂和耐水性、耐热性、 水接触角、吸水率
中和度
乳液外观、稳定性、胶 膜力学性能、耐溶剂和 耐水性、耐热性、水接 触角、吸水率
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有机硅共聚改性水性聚氨酯乳液的研究
1 2 3 4
研究目的
改性水性聚氨酯的合成
课题主要研究内容初步计划
文献中已有的研究结果及其分析
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有机硅
有机硅（silicone)，即有机硅化合物，是指含 有Si-O键、且至少有一个有机基团直接与硅原 子相连的化合物，习惯上常把那些通过氧、硫、 氮等使有机基团与硅原子相连接的化合物也当 作有机硅化合物。其中，以硅氧键（-Si-0-Si-） 为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为 数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总 用量的90%以上。
有机硅对相分离的影响
图2 有机硅对相分离的影响
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文献中已有的研究结果及其分析
有机硅对耐热性的影响
图3 纯聚氨酯的TGA曲线
图4 有机硅质量分数为3%的聚 氨酯的TGA曲线
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文献中已有的研究结果及其分析
2.扩链
3.亲水扩链
有机硅改性水性聚氨酯乳液的表征及应用
有机硅改性水性聚氨酯乳液的表征及应用
"改变世界，由有机硅促进——探索有机硅改性水性聚氨酯乳液的应用特性"
本文旨在介绍有机硅改性水性聚氨酯乳液的表征及应用。
一、有机硅改性水性聚氨酯乳液的表征
1.性质：有机硅改性水性聚氨酯乳液是一种由乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)和水性聚氨酯组成的水性乳液型组合物，它是经过共混改性处理的一种乳液，具有良好的安定性和抗腐蚀性。
2.结构特征：有机硅改性水性聚氨酯乳液的结构由高分子量的聚氨酯、中分子量的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)和高分子量的有机硅三元醚构成，其结构特征可以有效地抑制铁表面的生锈性和耐温。
3.物理性质：有机硅改性水性聚氨酯乳液具有良好的空间定形性、耐热性和抗风化性，它能有效地阻隔外界气体和水分，保护金属表面不受潮湿环境的侵害。
二、有机硅改性水性聚氨酯乳液的应用
1.防腐：由于有机硅改性水性聚氨酯乳液具有很强的防腐性，因此可以用于各种零件的防腐，特别是对耐腐蚀的金属材料如铝、铁、钢和铜的防护，可以有效阻止金属表面的生锈。
2.工业应用：有机硅改性水性聚氨酯乳液可以用于工业生产的各种新型增强材料的生产，比如轻质隔热材料、耐热材料和抗静电材料，它能够有效改善工业产品的性能，为生产者带来更多利益。
3.涂料：有机硅改性水性聚氨酯乳液能够极大地改善涂料的抗紫外线性和物理性能，特别是钢材表面的防护效果，可以有效的延长涂料的寿命，减少维护费用。
总之，有机硅改性水性聚氨酯乳液具有良好的安定性、耐热性、抗腐蚀性和防腐性，因此可以用于各种工业生产、防护和涂料中，为客户带来更多的利益。
有机硅改性聚氨酯的合成及性能研究
研 究 ・开 发
弹体ｌ６１Ｍｌ 性，Ａ２７：Ｃ Ｃ０－Ｓ ３３ Ｈ－ＬＴＥＳ ２０Ａ３１６ ５（ ～ ０ Ｅ （ Ｒ Ｎ ，） ７
有 机 硅 改性 聚 氨 酯 的合 成 及 性 能 研 究
张 斌 ， 海 龙 矫 彩 山 张 密 林 孙 ， ，
元 醇对 其进 行 了改 性 。 采 用 了红 外 光谱 （Ｒ） 低 聚 物 和 预 聚 体 进 行 了表 征 ； 用 扫 描 电 镜 （ Ｅ 考 察 Ｉ 对 采 Ｓ Ｍ） 了 改 性 聚氨 酯 和 纯 聚 氨 酯 体 系的 断 裂 面形 貌 ， 对 其 耐 水 性 和 耐 热 性 进 行 了研 究 ， 究 结 果表 明 改 性 聚 并 研
样 经打 磨处 理 ， 成 标 准试 样 。将 浇铸 成 型 的 试 制
作者简介 ： 张 斌 （ ９ ４ ） 男 ． 龙 江 东 宁 人 ． 士 ． 究 １６ 一 ， 黑 博 研 员． 事 合成 高分 子胶粘 剂 、 封 剂等相 关材料 的开 发 、 从 密 应 用 及相 关 理 论 的研 究 工作 。
样 分别 浸 泡 在 一 定 温 度 下 的 热 水 （ Ｏ℃ ） 冷水 ７ 、 中 ， 置 一定 时间 后 取 出 ， 放 测定 浇 铸 体拉 伸 强 度 、
氨 酯试样一的耐水性 、 耐热 性 良好 。
关键词 ： 有机 硅 ； 氨 酯 ； 粘 荆 聚 胶
中 图 分 类 号 ： ２ ． ＴＱ ３ ３８ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６３ ７ （０ ７ ０ —０ １０ １０ —１ 快 的高 分 子 材 料 之 一 ，
１ 实 验 部 分
１ １ 原 料 ．
甲基三 乙氧基 硅 烷 、 基 三 乙氧 基硅 烷 及 二 苯 苯基 二 甲氧基 硅烷 ： 化学 纯 ， 浙江 化工 科技集 团 有 限公 司生 产 ； 聚酯 多元 醇 ： 自制 ； 多亚 甲基 多苯 基 多异 氰 酸酯 （ ＡＰ ） 工 业 品 ， Ｐ Ｉ： 山东 烟 台 万 华公 司
有机硅改性聚氨酯涂料的研究与应用
聚氨酯(PU)自20世纪40年代出现以来,在涂料、弹性体、泡沫塑料及粘合剂等方面均已获得广泛应用,是一种多功能的聚合物材料,也是发展最快的高分子材料之一。
聚氨酯含有特征单元结构氨基甲酸酯键[1](-NH-CO-),链中含有交替的软链段和硬链段,使得其聚集态结构为多相结构,这决定了聚氨酯涂料优良的耐磨、柔韧等性能。
然而单一的聚氨酯涂料在耐水性、光泽、硬度等方面还不够理想,通过改性可以使其获得更加优异的综合性能。
聚氨酯的改性有两种方式:一种是通过简单的物理方法将具有互补特性的两种或多种树脂混合在一起;另一种是通过化学方法使产品具有两种或多种体系的特性。
有机硅材料具有耐高低温、耐气候老化、耐臭氧、电绝缘、耐燃、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能,因而是聚氨酯改性产品的理想材料。
将有机硅用于聚氨酯的改性克服了聚氨酯材料的性能缺陷,是扩大聚氨酯应用领域的一条重要途径。
本文探讨了有机硅改性聚氨酯涂料的各种途径,并简要介绍了其应用。
1 溶剂型有机硅改性PU涂料溶剂型涂料目前在高档涂装如高级轿车、飞机蒙皮、精密仪表等领域还存在着广泛的应用。
如孙道兴、刘香兰[2]等人研究的有机硅改性聚氨酯摩托车涂料,其耐盐水、耐酸碱、柔韧性都有很大提高。
田军、薛群基[3]等研究了端羟基的聚二甲基硅氧烷与醇解蓖麻油改性聚氨酯预聚体在甲苯溶剂中的共混改性。
共聚物成膜后,分子结构中的有机硅链段更倾向于在表面聚集取向,而聚氨酯链段朝向内层,这样使得共聚物膜的附着力、硬度、固化速度等力学性能得到改善;同时,其表面呈现低的表面能,其耐热性也得到了提高。
由聚氨酯预聚体、氨基硅烷或硅氧烷、聚有机硅氧烷增粘剂、含氢硅氧烷、有机溶剂等组成的涂料在氯铂酸催化下,(150~200)℃固化成膜,固化后的涂膜光滑、耐热、耐磨,对未经任何表面处理的硅橡胶有良好的粘接性[4]。
采用侧链含有多氨基官能团的硅油在溶剂中改性聚氨酯,这种硅氧烷在聚氨酯的合成过程中,侧链参加反应,硅氧烷链悬挂在聚氨酯的主链上,有利于硅原子向表面迁移,只需加入少量的氨基硅油就能改善聚氨酯的表面性质[5,6]。
有机硅共聚改性聚氨酯的微相分离研究进展
V ol 38N o 7 10 化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S 第38卷第7期2010年7月基金项目:国家自然科学基金项目(20836007,20806067)作者简介:罗振寰(1983-),男,博士研究生,研究方向:精细功能高分子的合成及应用。
联系人:詹晓力,教授,研究方向为氟硅精细高分子等。
有机硅共聚改性聚氨酯的微相分离研究进展罗振寰 张庆华 詹晓力* 陈丰秋(浙江大学化学工程与生物工程学系,杭州310027)摘 要 有机硅改性聚氨酯是一类发展迅速的多功能高分子材料,在生物以及防污涂层等技术领域具有广泛的用途。
由于硅氧烷与聚氨酯链段之间溶解度参数的巨大差距,使得此类聚合物通常能够形成不同尺度的多相结构,而其性能也在很大程度上依赖于相分离尺度。
因此研究其相分离与分子结构之间的关系就变得十分必要,近年来更是受到了广大研究者的重点关注。
对近期该类聚合物微相分离的研究进行了综述,从聚氨酯的结构出发,阐述了有机硅改性聚氨酯之所以产生微相分离的原因,并从其物理化学原理解释影响其相分离的各种因素,总结了软段与硬段两方面各种因素对有机硅改性聚氨酯微相分离的影响,以期对今后硅氧烷改性聚氨酯类聚合物的分子设计起到指导作用。
关键词 有机硅,聚氨酯,微相分离Progress in microphase separation of polysiloxane modified polyurethaneLuo Zhenhuan Zhang Qinghua Zhan Xiaoli Chen Feng qiu(Department of Chemical and Biochemical Eng ineer ing,Zhejiang U niversity,H angzho u 310027)Abstract Po ly silo xane modified polyurethane have been w idely used in anti fouling coating s,bio compatible mater ials and other fields.T he so lubility parameters betw een polysilox ane and po ly ur ethane are so differ ent that the copolymers co mbined by the two for m co mplicated st ruct ur es with var ious scales.W hile the pr operties are due to rely o n the scales.Hence,the relationship betw een micro phase separat ion and molecular st ructur e has become o ne of the ho ttest issues.T his paper pr esented the reasonable ex planatio ns of phase separat ion amo ng the str ucture of polyurethane.Subsequently the v a r io us impacts of phase separation w ere ex plained fr om the aspect of phy sico chemical pr inciples.T he influence factor s o n micro phase separat ion of po ly ur ethane wer e finally r eview ed,including ty pe,co ncent ratio n and mo lecular w eight of soft seg ment,as well as composit ion structur e,concent ratio n and length of har d segment.Key words po ly silo xane,po lyur et hane,microphase separation有机硅共聚改性聚氨酯是一类发展迅速的多功能高分子材料,从分子链段结构看,有机硅链段可提供优异的热稳定性、介电性、耐水性、柔韧性、透气性以及生物相容性[1 2];聚氨酯链段则可提供良好的力学性能、耐磨性、耐油性等[3]。
PVC人造革用有机硅改性水性聚氨酯涂饰剂的合成和性能研究
PVC人造革用有机硅改性水性聚氨酯涂饰剂的合成和性能研究PVC人造革是一种广泛应用于鞋材、箱包、家具等领域的合成革料。
由于其良好的耐磨性、耐水性、耐化学品性等特性，PVC人造革在市场上得到了广泛的应用。
传统的PVC人造革在生产过程中需要使用有机溶剂，这不仅对环境造成了污染，同时也存在着对生产操作的安全隐患。
如何寻求一种环保且性能优越的PVC人造革涂饰剂，成为了当前研究的热点之一。
水性聚氨酯涂料是一种低VOC（挥发性有机化合物）的环保型涂料，具有良好的透气性、耐黄变性和耐老化性能。
将有机硅改性的水性聚氨酯涂饰剂应用于PVC人造革的生产中，可以起到环保的作用，同时还可以进一步提高PVC人造革的耐磨性、耐水性和耐化学品性能。
本文将对PVC人造革用有机硅改性水性聚氨酯涂饰剂的合成和性能进行研究，探讨其在PVC人造革生产中的应用前景。
一、有机硅改性水性聚氨酯涂饰剂的合成有机硅改性水性聚氨酯是一种将有机硅树脂与水性聚氨酯相结合的新型材料。
其通过引入有机硅单体，改变了传统水性聚氨酯的分子结构，使其具有了更优异的性能。
有机硅改性水性聚氨酯在PVC人造革的生产中可以起到增强涂层硬度、提高耐磨性和耐化学性的作用。
有机硅改性水性聚氨酯的合成一般分为两步，首先是合成水性聚氨酯树脂，然后将有机硅单体引入到水性聚氨酯中进行改性。
水性聚氨酯的合成主要通过异氰酸酯与聚醚、聚醚醚酮等聚合物反应得到。
有机硅单体的引入则是通过加入改性剂，在反应过程中与水性聚氨酯分子进行交联。
1. 耐磨性能有机硅改性水性聚氨酯涂层的耐磨性能是评价其在PVC人造革中应用的重要指标之一。
通过摩擦测试和磨损试验，可以评价涂饰剂在PVC人造革表面所形成的涂层对于外部磨损的抵抗能力。
研究表明，有机硅改性水性聚氨酯涂饰剂可以显著提高PVC人造革的耐磨性能，使其在使用过程中不易出现磨损和龟裂现象。
在现实应用中，PVC人造革可能会接触到酸碱性物质或者有机溶剂等化学物质，因此其耐化学性能也是一个需要重点关注的性能指标。
有机硅改性聚氨酯的研究进展
有着广泛应用 。
了许 多 办 法 ，通 过 加 强 软 硬 段 间 的相 互 作 用 ，提
高 两 相 相 容 性 ，以增 强 这 类 材 料 的 力学 性能 。 １ １ 在 软 段 上 引入 极 性侧 基 ．
Ｃ ｏ ｅ 先 合 成 了 聚 甲基 硅 氧 烷 一 聚 氨 酯 共 ｏｐ ｒ等
而成 。
生 物 相容 性 。 自 ２ ０世 纪 ４ ０年 代 工 业 化 应 用 以来 ， 得 到 了广 泛 的 研 究 与 应 用 ；但 其 也 存 在 力 学 强 度
低 、附着 力 较 差 等 缺 点 ，用 其 他 聚 合 物 与 有 机 硅 树
脂 的共 聚 可 以 改 善 这 些 缺 陷 。 用 聚 氨 酯 进 行 改 性 就 是 其 中一 种 较 好 的改 性 途 径 。 聚 氨 酯 （ Ｕ） 料 具 有 耐 磨 、抗 撕 裂 、抗 曲 挠 Ｐ 材 性 好 的 特 点 。 聚 氨 酯 的 结 构 是 由 软 段 和 硬 段 以 嵌 段 、接枝 或 互 穿 网络 的方 式 组 成 。软 段 通 常 为 聚 醚 或 聚 酯 ，赋予 聚 氨 酯 以柔 性 和 韧 性 ，硬 段 通 常 为 二
关 键 词 ：有 机 硅 ；聚 氨 酯 ；改 进 ；研 究 进 展
聚 硅 氧 烷 因其 独 特 的 化 学 结 构 组 成 而 具 有 一 系 列 优 异 性 能 ，如 具 有 极 好 的 耐 高低 温性 能 ，优 良的 电绝 缘性 和 化 学 稳 定 性 ，憎 水 防潮 性 、生 理 惰 性 及
该 类 材 料 的 力 学 性 能 不 够 理 想 。 为 此 ，分 子 的 二 元 醇 或 二 元 胺 （ 扩 或 异 作 链 剂 ） 缩 聚 物 ，赋 予 聚 氨 酯 以强 度 和 刚 度 。通 过 的 调 节 软段 或 硬 段 的结 构 、长 度 与 分 布 ，相 对 比例 及 改 变 相对 分 子 质 量 等 方 式 ，可 在 很 大 范 围 内改 变 聚
《有机硅改性聚氨酯薄膜耐老化性能的研究》范文
《有机硅改性聚氨酯薄膜耐老化性能的研究》篇一一、引言随着现代工业技术的飞速发展，对材料性能的要求也越来越高。
特别是在众多领域如航空航天、建筑、汽车、电子信息等，薄膜材料以其独特的应用性能被广泛应用。
而其中，有机硅改性聚氨酯薄膜因其优异的物理性能和化学稳定性，在市场上占据了一席之地。
然而，薄膜材料在实际应用中常常面临耐老化性能的挑战。
因此，对有机硅改性聚氨酯薄膜的耐老化性能进行研究，对于提高其使用寿命和拓宽应用领域具有重要意义。
二、文献综述有机硅改性聚氨酯薄膜的耐老化性能研究已取得了一定的进展。
研究表明，通过引入有机硅成分，可以显著提高聚氨酯薄膜的耐热性、耐候性、抗紫外线等性能。
此外，还有研究指出，有机硅的引入可以改善聚氨酯薄膜的表面张力、粘附力等物理性能。
然而，关于其耐老化性能的机理和影响因素仍需进一步研究。
三、研究内容本研究旨在通过实验研究有机硅改性聚氨酯薄膜的耐老化性能，包括实验材料、实验方法、实验过程及结果分析。
（一）实验材料本实验选用的材料包括有机硅改性聚氨酯树脂、溶剂、催化剂等。
所有材料均符合国家相关标准，确保实验结果的可靠性。
（二）实验方法本实验采用自然老化、人工加速老化等方法对有机硅改性聚氨酯薄膜进行老化处理。
通过对比处理前后的薄膜性能，研究其耐老化性能。
（三）实验过程及结果分析1. 制备有机硅改性聚氨酯薄膜：按照一定比例将有机硅改性聚氨酯树脂、溶剂、催化剂等混合均匀，涂布于基材上，制备成薄膜。
2. 自然老化：将制备好的薄膜置于户外，在不同时间段进行自然老化处理，观察其外观变化及性能变化。
3. 人工加速老化：采用紫外线灯、高温高湿等手段对薄膜进行人工加速老化处理，记录其性能变化。
4. 结果分析：对比处理前后的薄膜性能，分析其耐老化性能。
通过扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（IR）等手段对老化前后的薄膜进行微观结构和化学性质的分析，探讨其耐老化机理。
四、结果与讨论（一）自然老化结果分析经过自然老化的有机硅改性聚氨酯薄膜，其外观和性能均表现出较好的稳定性。
《有机硅改性聚氨酯薄膜耐老化性能的研究》
《有机硅改性聚氨酯薄膜耐老化性能的研究》篇一一、引言随着现代科技的发展，材料科学领域中，有机硅改性聚氨酯薄膜因其优异的性能和广泛的应用领域而备受关注。
这种材料不仅具有优良的机械性能和良好的耐候性，还具有优异的耐老化性能。
本文旨在研究有机硅改性聚氨酯薄膜的耐老化性能，探究其在实际应用中的可靠性和稳定性。
二、文献综述近年来，国内外学者对有机硅改性聚氨酯薄膜进行了大量研究。
其中，耐老化性能是该领域研究的热点之一。
通过引入有机硅成分，可以显著提高聚氨酯薄膜的耐候性、耐热性以及抗紫外线性能等。
同时，改性后的聚氨酯薄膜还表现出优异的机械性能和化学稳定性。
然而，关于其耐老化性能的长期研究仍显不足，特别是在不同环境条件下的老化行为和机理尚需进一步探索。
三、研究内容（一）材料与方法1. 材料准备：选用适当的有机硅和聚氨酯原料，制备有机硅改性聚氨酯薄膜。
2. 老化实验：通过暴露试验、加速老化试验以及化学实验等多种手段，探究不同环境条件下的老化行为。
3. 性能测试：采用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（IR）等手段，对薄膜的微观结构、化学组成以及性能进行测试和分析。
（二）实验过程1. 制备薄膜：按照一定比例将有机硅和聚氨酯混合，经过搅拌、脱泡、涂布等工艺，制备出有机硅改性聚氨酯薄膜。
2. 老化处理：将制备好的薄膜分别在不同环境条件下进行老化处理，包括室内自然老化、户外暴露老化以及加速老化等。
3. 性能测试与分析：对老化后的薄膜进行SEM、IR等测试，观察其微观结构和化学组成的变化，评估其耐老化性能。
四、结果与讨论（一）结果通过实验，我们得到了以下结果：1. 微观结构分析：SEM结果显示，改性后的聚氨酯薄膜在老化过程中，其表面形貌和内部结构均表现出较好的稳定性。
2. 化学组成分析：IR结果显示，改性后的聚氨酯薄膜在老化过程中，其化学组成变化较小，表明其具有良好的化学稳定性。
3. 耐老化性能评估：在不同环境条件下进行的老化实验表明，改性后的聚氨酯薄膜具有优异的耐老化性能。
《有机硅改性聚氨酯薄膜耐老化性能的研究》
《有机硅改性聚氨酯薄膜耐老化性能的研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，有机硅改性聚氨酯材料因具有优良的机械性能、优异的耐老化性及出色的防潮防锈特性而得到广泛应用。
因此，本文以有机硅改性聚氨酯薄膜为研究对象，针对其耐老化性能展开深入的研究，以更好地了解其在实际应用中的表现和特性。
二、文献综述聚氨酯材料在工业和日常生活中有着广泛的应用，然而其耐老化性能一直是一个需要深入研究的问题。
而有机硅的引入可以有效提高聚氨酯的耐老化性能，其主要原因是其良好的耐热、耐氧化、防潮等特性。
近年来，国内外学者对有机硅改性聚氨酯的耐老化性能进行了大量研究，并取得了一定的成果。
三、研究内容1. 材料与方法本研究采用有机硅改性聚氨酯薄膜作为研究对象，通过加速老化试验和实验室模拟自然环境老化试验等方法，研究其耐老化性能。
同时，采用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（IR）等手段对老化前后的薄膜进行微观结构和化学结构分析。
2. 实验过程（1）制备有机硅改性聚氨酯薄膜：采用常规的聚氨酯制备工艺，将有机硅引入到聚氨酯中，制备出有机硅改性聚氨酯薄膜。
（2）加速老化试验：将制备的薄膜置于高温、高湿、紫外等条件下进行加速老化试验。
（3）自然环境老化试验：将一部分薄膜放置在自然环境下进行长时间的老化试验。
（4）性能测试与结构分析：对老化前后的薄膜进行性能测试和结构分析，包括力学性能测试、耐候性测试、SEM观察和IR 分析等。
四、结果与讨论1. 耐老化性能分析通过加速老化试验和自然环境老化试验，我们发现有机硅改性聚氨酯薄膜的耐老化性能得到了显著提高。
在高温、高湿、紫外等条件下，其性能衰减速度明显低于未改性的聚氨酯薄膜。
这主要归功于有机硅的引入，其具有良好的耐热、耐氧化和防潮特性，能有效保护聚氨酯基体，减缓其老化的速度。
2. 微观结构和化学结构分析通过SEM观察和IR分析，我们发现有机硅改性聚氨酯薄膜在老化过程中，其微观结构和化学结构发生了变化。
《有机硅改性聚氨酯薄膜耐老化性能的研究》
《有机硅改性聚氨酯薄膜耐老化性能的研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，高分子材料在各个领域的应用越来越广泛。
其中，有机硅改性聚氨酯薄膜以其独特的性能在涂料、塑料、橡胶等行业中得到了广泛的应用。
然而，这些材料在长期使用过程中会受到环境、气候等因素的影响，导致其性能下降，尤其是耐老化性能的降低。
因此，研究有机硅改性聚氨酯薄膜的耐老化性能，对于提高其使用寿命和拓展应用领域具有重要意义。
二、文献综述在过去的研究中，学者们对聚氨酯薄膜的耐老化性能进行了大量的研究。
其中，有机硅改性聚氨酯薄膜因其优异的耐候性、耐热性、耐化学腐蚀性等特性备受关注。
然而，其耐老化性能仍受多种因素影响，如紫外线辐射、温度变化、湿度变化等。
因此，研究者们通过引入有机硅等改性剂，以提高聚氨酯薄膜的耐老化性能。
此外，通过研究不同改性方法、不同配比等因素对耐老化性能的影响，为进一步提高聚氨酯薄膜的性能提供了理论依据。
三、研究内容本研究以有机硅改性聚氨酯薄膜为研究对象，采用不同配比的有机硅对聚氨酯进行改性，制备出不同配比的有机硅改性聚氨酯薄膜。
然后通过实验测试其耐老化性能，包括紫外线辐射、温度变化、湿度变化等因素下的性能变化。
同时，采用扫描电镜、红外光谱等手段对薄膜的微观结构和化学结构进行分析，以探究其耐老化性能的机理。
四、实验方法与结果1. 材料与试剂本研究所用的材料与试剂包括聚氨酯树脂、有机硅等。
所有试剂均为市售产品，使用前未进行进一步处理。
2. 实验方法（1）制备不同配比的有机硅改性聚氨酯薄膜；（2）对薄膜进行紫外线辐射、温度变化、湿度变化等实验，测试其性能变化；（3）采用扫描电镜、红外光谱等手段对薄膜的微观结构和化学结构进行分析。
3. 结果与讨论（1）耐老化性能测试结果通过紫外线辐射、温度变化、湿度变化等实验，发现有机硅改性聚氨酯薄膜的耐老化性能得到了显著提高。
其中，适当地增加有机硅的含量可以提高薄膜的耐老化性能。
此外，在不同环境条件下，薄膜的性能变化程度也较小。
《有机硅改性聚氨酯薄膜耐老化性能的研究》范文
《有机硅改性聚氨酯薄膜耐老化性能的研究》篇一一、引言随着科技的进步和工业的快速发展，高分子材料因其优良的物理、化学性能和良好的加工性能在各个领域得到了广泛应用。
其中，聚氨酯（PU）材料以其优异的弹性、耐磨性、耐油性等特点，在涂料、胶粘剂、泡沫塑料等领域具有重要地位。
然而，传统的聚氨酯材料存在着一定的耐老化问题，特别是在一些高寒、炎热或多风的环境中，容易出现裂纹、断裂等问题。
为改善这一问题，近年来通过有机硅对聚氨酯进行改性的研究逐渐增多。
本文旨在研究有机硅改性聚氨酯薄膜的耐老化性能，为相关领域提供理论支持和实践指导。
二、材料与方法1. 材料准备本文使用的原材料主要包括有机硅化合物、聚氨酯预聚物以及其他添加剂等。
所有材料均经过严格的筛选和检测，确保其纯度和质量符合实验要求。
2. 制备方法采用溶液共混法制备有机硅改性聚氨酯薄膜。
具体步骤包括：将聚氨酯预聚物与有机硅化合物混合，并加入适量的催化剂和其他添加剂，然后在一定温度下进行反应，最终形成薄膜。
3. 测试方法（1）耐候性测试：采用自然暴露和人工加速老化试验，模拟不同环境下的老化过程。
（2）力学性能测试：通过拉伸强度、撕裂强度等测试方法，评估薄膜的力学性能。
（3）表面性能测试：通过扫描电子显微镜（SEM）等手段观察薄膜的表面形态和结构变化。
（4）化学性能测试：通过红外光谱（IR）等手段分析薄膜在老化过程中的化学变化。
三、实验结果与分析1. 耐候性分析通过自然暴露和人工加速老化试验，我们发现有机硅改性聚氨酯薄膜的耐候性能得到了显著提高。
在紫外光、高温、高湿等环境下，薄膜的表面形态和力学性能得到了较好的保持，没有出现明显的裂纹或断裂现象。
这主要归因于有机硅化合物在聚氨酯中的引入，形成了更稳定的分子结构，提高了薄膜的耐候性能。
2. 力学性能分析经过拉伸强度和撕裂强度等测试，我们发现有机硅改性聚氨酯薄膜的力学性能得到了提高。
改性后的薄膜具有更好的韧性和弹性，能够在受到外力作用时更好地保持其结构完整性。
《有机硅改性聚氨酯薄膜耐老化性能的研究》范文
《有机硅改性聚氨酯薄膜耐老化性能的研究》篇一一、引言随着科技的进步和工业的快速发展，高分子材料在各个领域的应用越来越广泛。
其中，聚氨酯（PU）作为一种重要的高分子材料，因其优异的物理性能和化学稳定性，被广泛应用于涂料、胶粘剂、泡沫塑料等领域。
然而，聚氨酯薄膜在使用过程中，面临着光照、氧化、湿度等多种环境因素的影响，其性能易受到老化而降低。
为了提高聚氨酯薄膜的耐老化性能，研究人员开始尝试对其进行改性研究。
其中，有机硅改性聚氨酯薄膜因其在保持聚氨酯原有性能的基础上，增加了良好的耐候性、耐水性和耐腐蚀性等优点，成为了研究的热点。
本文旨在研究有机硅改性聚氨酯薄膜的耐老化性能，为实际应用提供理论依据。
二、文献综述在过去的研究中，有机硅改性聚氨酯薄膜的制备方法、结构与性能等方面已经得到了广泛的研究。
改性方法主要包括物理共混法、化学接枝法等。
改性后的聚氨酯薄膜具有优良的耐候性、耐水性、耐腐蚀性和机械性能等。
然而，关于其耐老化性能的研究尚不够深入。
老化是材料在环境因素（如光照、氧化、湿度等）的作用下，性能逐渐降低的过程。
因此，研究有机硅改性聚氨酯薄膜的耐老化性能，对于提高其使用寿命和实际应用具有重要意义。
三、实验方法本文采用化学接枝法，将有机硅引入聚氨酯分子链中，制备出有机硅改性聚氨酯薄膜。
通过改变有机硅的含量，探究其对薄膜性能的影响。
采用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（IR）等手段对薄膜的表面形貌和结构进行表征。
同时，通过人工加速老化试验（如紫外线老化、湿热老化等），探究其耐老化性能。
四、实验结果与讨论1. 表面形貌与结构分析通过SEM观察，发现有机硅改性后的聚氨酯薄膜表面更加光滑，颗粒分布更加均匀。
IR分析表明，有机硅已成功引入聚氨酯分子链中。
随着有机硅含量的增加，聚氨酯薄膜的交联程度提高，分子链的稳定性增强。
2. 耐老化性能分析（1）紫外线老化试验：经过紫外线老化试验后，有机硅改性聚氨酯薄膜的色泽、硬度等性能保持较好，而未改性的聚氨酯薄膜则出现明显的性能下降。
有机硅改性聚氨酯的微观结构和性能探讨
有机硅改性聚氨酯的微观结构和性能探讨摘要：本研究中利用差热扫描量热仪、透射电镜以及正电子湮灭寿命谱对水性有机硅改性聚氨酯微观结构进行了分析，利用静态拉伸试验对水性有机硅改性聚氨酯膜的力学性能进行了测试，证明了聚氨酯改性后其膜内部的微相分离结构更为突出，同时扩大了自由体积的空洞，进而造成透湿性能的显著提高。
关键词：有机硅聚氨酯微观结构性能以聚氨酯作为涂层而制成的合成革除了在外观上具有真皮感外，还具有较好的粘结性、方便加工、价格较低等多种优势，防水性能也非常突出，因而在工业生产中大量运用。
本文对水性有机硅改性聚氨酯（WSPU）的围观结构和性能进行了滔滔，其中混合软段选用的是聚四氢呋喃醚（PWMG）、聚乙二醇（PEG）以及α，ω-二氨丙基聚二甲基硅氧烷（APDMS）作为，亲水扩连剂选取的是二羟甲基丙酸充当，1，4-丁二醇充当硬段调节剂，反应物为异佛尔酮二异氰酸酯。
一、WSPU微相分离的宏观结构分析1.DSC方面是在不同APDMS质量分数下，WSPU膜的DSC曲线情况变化。
根据图中显示，我们可以明显看出WSPU在—78摄氏度时发生了一次玻璃化转变，除此之外，处于20摄氏度时还出现了一次微小熔融，反观其他同样含有APDMS的聚合物DSC曲线，都是只有两个玻璃化转变区，分别归归属于在—78摄氏度左右软段的玻璃化转变和100摄氏度左右的硬段的玻璃化转变。
因而我们不难看出，含有APDMS的聚氨酯无论是在软段还是硬段都是属于一种无定形状态，同时WSPU的软段和硬段之间还存在非常显著的微相分离。
软段玻璃化转变温度变化上，则随着APDMS含量的不但增加而呈现出降低的趋势，而硬段玻璃化转变温度则明显不同，呈现出先升高后降低的状态，换句话说就是随着APDMS含量的不断增加，聚合物微相分离在增加之后又逐渐开始递减，而在PDMS质量分数达到了10%时，其微相分离程度到达了一个顶值，为最大。
2.TEM方面WSPU0软段和硬段相分离界面非常模糊，基本很难用肉眼分辨。
有机硅改性聚氨酯弹性体的制备及性能研究
有机硅改性聚氨酯弹性体的制备及性能研究摘要：聚氨酯在日常生活中应用广泛，由于其原料组成的多样性与配比组合的复杂性，使得做出的成品具有各种不同的性能。
因此能适应各种不同的环境。
但聚氨酯本身的韧性差，抗拉强度低，耐老化、耐化学性差，在实际应用中受到一些限制。
因此需要对聚氨酯进行改性，其中有机硅改性聚氨酯弹性体具有较高的强度，弹性以及耐高温耐老化性，硬度范围容易调节，可从邵o硬度到邵D硬度跨度，也因此具有优异的耐磨性能。
本文主要对有机硅改性聚氨酯弹性体进行制备，并对其力学性及耐热性进行分析，希望对相关从业人员的工作有一定的参考作用。
关键词：有机硅改性聚氨酯弹性体；制备；力学性能耐热性引言：有机硅高分子在当前的聚氨酯弹性体的制备中较为常见，其主要的特点就是在使用的过程中，分子间的作用力比较小，原因是因为其自身的Si-O-Si重复单元结构，这种结构本身具备较为稳定的性能，因此使用这种原料合成的聚合物材料本身的耐热性和稳定性都比较好，但是有机硅高分子本身的力学性能比较低，因此在使用的时候，需要采用填料以及硫化等方式，对其进行一定的强化，虽然其强度在这样的制造过程中有了一定的提升，但是在实际的使用中，其拉伸的强度依旧比较低，所以针对这个部分，必须使用一定的改善方法，才可以让其能够达到使用的需求，完成当前的使用标准。
1.有机硅改性聚氨酯合成方法1.NCO封闭的预聚体合成在本次的合成中，主要使用的方式就是在装有氨气导管，恒压滴液漏斗，回流的冷凝装置等等，在机械搅拌的烧瓶中，按照比例加入相关的MDI，羟丙基PDMS，在氨气的保护下，主要在温度范围70-90℃之间进行反应操作，并且每隔一个小时，就需要对体系中的NCO含量进行监测，让其能够保持稳定后，停止改工作，最终得到NCO分段预聚体。
1.预聚体扩链在实施的过程中，首先应该将温度设置在70℃，按照上述（一）步骤中的产物，加入一定的溶剂进行稀释，一般采用的漏斗主要是预聚体溶液中用两到三秒的时间，进行滴加试剂，最终将实际的扩链剂（BDO）、一段酸亚西缓和溶液进行一到五个小时的反应之后，用红外线对产物进行检测，直到其中的NCO峰小时候，停止进行反应，需要进行一定黏度的产物，并且将长夜溶剂导入四氟模具致中和，在室温下进行固化，一般情况下需要进行12个小时左右的时间，才可以完成固化的过程，完成固化之后，放入一定温度的真空干燥箱中进行干燥，到达恒重的条件，完成本次的制作，在室温下放置一周以后，对其力学的性能进行测试，完成本次的制作过程。
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简析有机硅改性聚氨酯的微观结构和性能探讨-经济
简析有机硅改性聚氨酯的微观结构和性能探讨
肖亚军
摘要本研究中利用差热扫描量热仪、透射电镜以及正电子湮灭寿命谱对水性有机硅改性聚氨酯微观结构进行了分析，利用静态拉伸试验对水性有机硅改性聚氨酯膜的力学性能进行了测试，证明了聚氨酯改性后其膜内部的微相分离结构更为突出，同时扩大了自由体积的空洞，进而造成透湿性能的显著提高。
关键词有机硅聚氨酯微观结构性能
以聚氨酯作为涂层而制成的合成革除了在外观上具有真皮感外，还具有较好的黏结性、方便加工、价格较低等多种优势，防水性能也非常突出，因而在工业生产中大量运用。
本文对水性有机硅改性聚氨酯（WSPU）的围观结构和性能进行了滔滔，其中混合软段选用的是聚四氢呋喃醚（PWMG）、聚乙二醇（PEG）以及α，ω- 二氨丙基聚二甲基硅氧烷（APDMS）作为，亲水扩连剂选取的是二羟甲基丙酸充当，1，4- 丁二醇充当硬段调节剂，反应物为异佛尔酮二异氰酸酯。
一、WSPU 微相分离的宏观结构分析
1.DSC 方面。
是在不同APDMS 质量分数下，WSPU 膜的DSC 曲线情况变化。
根据图中显示，我们可以明显看出WSPU 在-78 摄氏度时发生了一次玻璃化转变，除此之外，处于20 摄氏度时还出现了一次微小熔融，反观其他同样含有APDMS 的聚合物DSC 曲线，都是只有两个玻璃化转变区，分别归归属于在-78 摄氏度左右软段的玻璃化转变和100 摄氏度左右的硬段的玻璃化转变。
因而我们不难看出，含有APDMS 的聚氨酯无论是在软段还是硬段都是属
于一种无定形状态，同时WSPU 的软段和硬段之间还存在非常显著的微相分离。
软段玻璃化转变温度变化上，则随着APDMS 含量的不但增加而呈现出降低的趋势，而硬段玻璃化转变温度则明显不同，呈现出先升高后降低的状态，换句话说就是随着APDMS 含量的不断增加，聚合物微相分离在增加之后又逐渐开始递减，而在PDMS 质量分数达到了10%时，其微相分离程度到达了一个顶值，为最大。
2.TEM 方面。
WSPU0 软段和硬段相分离界面非常模糊，基本很难用肉眼分辨。
另外，暗区和亮区分别为硬段区和软段区，两区质检相融程度较大，换句话说就是软段和硬段的微相混溶程度比较大。
但是在（b）中WSPU10 的电镜照片中，可以非常明显的观察到亮暗微区，同时软段和硬段相分离程度也比较大。
3. 力学性能方面。
本研究中利用静态拉伸膜实验来测试APDMS 引入后原来的膜力学性能所造成的影响。
根据曲线变化我们可以看出随着APDMS 含量的逐渐增大，膜的抗拉强度呈现出明显的变化，开始增加后逐渐下降，而其延伸率则始终都处于减小状态。
同时当APDMS 的质量分数达到10%时，其拉伸模量也即是E 的值达到一个峰值，为22.12 mPa，为最大值，这是其断裂伸长率也即是ε 的值则为830.41.之所以出现这种情况，其根本原因是：如果单纯从硬段的角度来看，那么随着WSPU 中所含APDMS 的不断增加，硬段所形成的脲键也越来越多增多，链段氢键的功能随之开始不断增强，从而导致膜的抗拉强度开始加大。
如果从软段的角度来看，由于引入了APDMS，一定程度上对分子的柔性有所提升，然而它本身具有的分子结构特征却迫使分子与分子之间的距离越来越宽，在这种情况下，分子内聚力逐渐开始变小，膜强度开始降低，延伸率
同样随之降低。
二、WSPU 图层透湿性和微观机理
1.微相分离以及防水透湿性能方面。
本研究中对于涂层织物的透湿性以及防渗水性均作出了测试，并和美国著名企业CYTEC 研制推出的溶剂型防水透湿胶进行了比较和分析，该种胶的底胶选用的是UECCOAT3440，而面胶则采用了UECCOAT6430。
两种材料的头适量Y 以及耐静水压P 的比较情况所示。
本研究中采用的WSPU 系列的透湿量上，随着聚硅氧烷的不断加入，在初始的增加后又逐渐降低，之所以出现这种情况是因为其中填入了部分小于10%的聚硅氧烷，从而使得聚氨酯微相分离现象得到显著提升，而基于这种情况，硬、软段之间所产生的相互作用力也呈现出明显的下降趋势，进一步提升了造成软段区与水分子二者的互相作用能力，主要影响是促进了水汽分子透过。
2.自由体积大小以及防水透湿性能方面。
关于正电子湮灭寿命谱测试的具体情况，我们可以分析得出，如果自由体积小，那么防湿性能就会较差，防水性能则会较好，反之，则透视性能较好，而防水性能则会较差。
其中，当WSPU 其内部自由体积空洞的半径和D=0.324 纳米的水分子一致时，那么如果在其中不断加入APDMS，则自由体积空洞的半径也会随之越来越大，同样，自由体积分数也即是fv/C 也呈现出逐渐变大的趋势。
同时本研究中海证明了聚合物的透湿量最初增加后又开始出现逐渐递减，表明其透湿能力的大小除了深受微观自由体积空洞大小的影响外，其化学组成也是一个关键原因，因而随着APDMS 的不断加入，聚四氢呋喃醚开始被逐渐替换掉。
试样中一旦APDMS质量分数达到10%时，涂层的透湿量就会达到一个峰值，为最大值2130.1g·（㎡·d）-1，证明了本试样中所应用的水性聚氨酯具有非常好的透湿性能。
三、结束语
综上所述，混合软段选用的是聚四氢呋喃醚（PWMG）、聚乙二醇（PEG）以及α，ω- 二氨丙基聚二甲基硅氧烷（APDMS）作为，亲水扩连剂选取的是二羟甲基丙酸充当，1，4- 丁二醇充当硬段调节剂，反应物为异佛尔酮二异氰酸酯而制成的WSPU，在微观结构上，能够导致聚氨酯内部出现非常显著微相分离结构，体积空洞也明显增大变大，增强了聚氨酯膜的透湿性能。
WSPU 出色的防水透湿性能使其在现代工业应用中具有较好的前景。
参考文献
[1] 杜郢，王哲，周太炎，夏汉忠. 羟基硅烷改性高固含量水性聚氨酯及性能研究[J]. 中国皮革. 2011（21）。