高固含量无机锆盐/复合酸型聚氨酯乳液的制备与性能

采用丙酮法，以聚己内酯二元醇（PCL-1000）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为原料，以羧酸盐型二羟甲基丁酸（DMBA），磺酸盐型乙二胺基乙磺酸钠（AAS）、二胺磺酸钠（PPS）为亲水性扩链剂，碳酸锆铵（AZC）为交联剂，分别制备了纯DMBA型聚氨酯、DMBA/PPS型、DMBA/AAS型高固含量无机锆盐/复合酸型聚氨酯（WPU）乳液。利用FT-IR、TEM、TGA对乳液及其乳胶膜进行了结构表征，对乳液的固含量、粒径、黏度，乳胶膜的吸水率、拉伸强度、断裂伸长率及胶粘剂的剥离强度进行了测定。红外光谱分析证实了分子中磺酸基团和Zr的存在。研究了不同羧酸/磺酸的质量比及碳酸锆铵盐对胶膜性能的影响。结果表明，相对于纯DMBA型WPU乳液，DMBA型含锆盐WPU乳液的粒径由81.8nm增至114.8nm，其胶膜对应的T10%(℃)及T50%(℃)分别从207.25℃、338.8℃，提高至303.41℃、363.17℃，说明碳酸锆铵的引入提高了胶膜的热稳定性；在最佳原料配比〔m(DMBA):m(AAS)=7∶3〕下，制备的含锆盐DMBA/AAS 型WPU乳液固含量从50.8%提高至51.2%，胶膜吸水率从25.00%降至12.97%，拉伸强度从18.88MPa提高至49.9MPa，断裂伸长率从337.28%提高至411.12%，橡胶-皮革试样剥离强度从9.24N/cm提高至15.21N/cm。与DMBA/PPS型WPU相比，DMBA/AAS型WPU具有更优异的性能