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水性聚氨酯胶黏剂改性方法之有机氟篇
2020/7/3
有机氟改性
由于氟原子半径小、 电负性强、 碳氟键键能高，在聚合物分子主链上引入含氟烷基侧链制备的含氟聚合物乳液，其乳胶膜在保持原有的本体特性基础上，具备了突出的表面性能。由于含氟侧链取向朝外并且定向排列，对主链和内部分子可形成屏蔽保护，有效提高了聚合物涂层的的低表面能性、润滑性、耐化学品性以及疏水疏油、抗沾污性和良好的生物相容性。
先以异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）、聚乙二醇（PEG）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）为原料合成聚氨酯预聚体，然后再以 K2S2O8作为引发剂， 加入丙烯酸六氟丁酯（HFBA）进行共聚，合成出有机氟改性聚氨酯共聚乳液（FPUL）。分别运用动态光散射仪、 Zeta 电位分析仪、透射电镜、接触角测量仪研究了改性聚氨酯乳液的粒径、 Zeta 电位、微形貌和表面性能。实验结果表明：有机氟改性聚氨酯共聚乳液的粒径随组成的改变变化不大。另外， FPUL 粒子具有核壳结构，特别是当氟含量为 26.08%时核壳结构更加明显。当形成胶膜时，虽然含氟基团被聚氨酯乳胶粒子所包围，但仍然可明显观察到含氟基团迁向胶膜表面而富集。
以异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）和全氟聚醚 ZDOL [分子式HOCH2CF2(OCF2CF2)p(OCF2)qOCF2CH2OH] 为 原料，二月桂酸二丁基锡（BDTDL）为催化剂，乙二胺（EDA）为扩链剂，合成了有机氟改性水性聚氨酯乳液。实验结果表明：改性后的乳液表面张力为16～17 mN/m，而未改性乳液的表面张力为 59～61.5 mN/m。改性后胶膜的润湿性、耐化学性等表面性能得到很大提高。
经过有机氟改性后的水性聚氨酯，氟原子在成膜过程中迁移到胶膜的表面，从而使得胶膜的表面能显著降低， 胶膜的耐水性和耐化学品性得到提高。因此有机氟改性后的水性聚氨酯具有很好的表面性能，被广泛用作皮革与织物的防水透湿涂层剂。
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