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水性聚氨酯涂层耐磨性

来源:      2022-4-11 16:33:26      点击:

  橡胶是一类企业具有一个可逆形变的高弹性聚合物复合材料,在室温下富有一定弹性,在较小的外力影响作用下能产生风险较大形变,除去外力后形变能迅速发展恢复。橡胶常被人们用来进行制造中国汽车生产轮胎、气垫船、传输带、橡胶跑道、鞋等产品,在使用管理过程中没有表现出自己优异的耐磨性能。橡胶公司之所以能够具有高弹性其一是其大分子链较长且为柔性链,分子主链除 C—C 键(少量含—Si—O—)外无强极性基团,大分子链内和链间用力较小,位垒能低,橡胶在高弹态时分子链段有足够的活动学习能力,当受到各种外力后,柔性的高分子链可以得到伸展或卷曲,产生问题很大的变形;其次是我国橡胶经硫化后弱作用(交联)引起系统性能强变化,如低的玻璃化转变工作温度、高弹性、耐磨性、耐热性、耐水耐溶剂性等,由于知识分子链间有适度的交联网络结构,使得我们高分子链之间存在不会导致产生相对滑移,外力除去后形变会完全不能恢复,因而学生表现出高弹性。受橡胶构 - 效关系研究启发,本文方法制备了一种高弹性的水性聚氨酯来提高革制品涂层的耐磨性能。一方面当受到社会外界摩擦力时,高弹性的聚氨酯涂层会发生变形方式化解外力,等外力过后涂层回复原状,不会因为出现这种涂层破损的情况,涂层表现出环境较好的耐磨性;另一重要方面高弹性聚氨酯涂层易于操作弹性水平变形,与对磨表面相适配,增大信息真实生活接触建筑面积,充分有效缓解应力数据集中,有助于不断改善涂层的耐磨性;同时需要通过理论引入有机硅链段,利用有机硅的表面功能富集从而降低细胞表面形成摩擦相关系数,进一步完善提高药物涂层的耐磨性能。


水性聚氨酯


在此设计思想的指导下,本文首先对要合成的高弹性聚氨酯进行了合理的分子设计,在实验结果的基础上,通过优化异氰酸酯的种类和比例、二元醇的种类和比例、硬段含量、交联度以及硅烷偶联剂的种类和用量,制备了一种高弹性水性聚氨酯。该合成革涂层不仅具有良好的耐磨性,而且具有良好的耐划伤性、耐弯曲性、耐热性和柔韧性。可满足服装革、鞋面革等软革的耐磨性要求。
本文通过研究了水性聚氨酯结构设计参数对聚氨酯膜回弹性和涂层耐磨性的影响,得到结果如下主要结论:
(1)异氰酸酯结构分析影响研究聚氨酯材料力学性能及回弹性,进而产生影响其耐磨性。脂环族异氰酸酯有利于提高力学工作强度的提升,而直链型异氰酸酯则增加其柔韧性。当摩尔比 n(IPDI)∶n(HDI)为 5∶5 时,其回弹性发展较好,耐磨产品性能具有优异。
(2)软段类型对聚氨酯的力学性能、回弹性能和耐磨性能有影响。由线型聚醚二元醇制备的聚氨酯具有优良的低温柔韧性、断裂伸长率和回弹性,而聚碳酸酯二元醇有利于提高其力学性能。当 ptmg ∶ n (pcdl)的摩尔比为6∶4时,可制得回弹性和耐磨性良好的聚氨酯涂层。
(3)合适的硬段含量和交联度可以提高聚氨酯膜的力学性能、回弹性和耐磨性,但硬段含量和交联度过高会导致涂层硬度过高,难以乳化,从而失去其实用价值。
(4)采用硅烷偶联剂作为后扩链交联剂,可以明显提高聚氨酯薄膜的机械强度、伸长率和回弹性。硅氧烷在聚氨酯表面的富集可以有效降低涂层的摩擦阻力,进而提高水性聚氨酯涂层的耐磨性。
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