2 结果与讨论 以ＩＰＤＩ、ＩＰＤＡ为基准原料,保持组分摩尔配比Ｒ(Ｒ=ｎ二异氰酸酯/ｎ聚合物多元醇/ｎ扩链剂)不变,考查聚合物多元醇类型对聚氨酯树脂结构与性能的影响。2.1 ＤＳＣ和ＡＦＭ分析 由图1可以看出,在组分物质的量配比Ｒ保持不变时,ＰＢＡ基树脂涂膜的Ｔｇ,ｓ高于ＰＴＭＥＧ基树脂涂膜,而Ｔｇ,ｈ较低。 聚氨酯树脂硬段的亚氨基>ＮＨ可以与硬段中脲羰基>Ｃ=Ｏ形成氢键,也可以与软段中的%DＯ%D和酯羰基>Ｃ=Ｏ(聚酯型)形成氢键,前者促进微相分离,而后者则促使微相混合。Ｓｕｎｇ等研究发现,硬段中的亚氨基>ＮＨ、脲羰基>Ｃ=Ｏ氢键化程度很高,而软段中的酯羰基>Ｃ=Ｏ则少量形成氢键。 聚酯型聚氨酯软段中含有强极性的酯基,软段与硬段之间的氢键作用力远大于聚醚型,链段运动的内旋转位垒较高,不利于软段和硬段因热力学不相容而各自聚集成相,微相分离程度较低。1#和2#树脂涂膜的ＡＦＭ测试图样也证实了这一点,聚酯型树脂涂膜的硬段微区尺寸小于聚醚型,软硬段相容性较好。这与边栋材等利用小角Ｘ射线散射(ＳＡＸＳ)对聚氨酯脲研究的结果相一致。2.2 涂膜机械性能 由表2可以看出,在组分摩尔配比Ｒ保持不变时,ＰＢＡ基树脂涂膜的拉伸强度高于由相同分子量ＰＴＭＥＧ制得的树脂涂膜,而断裂伸长率低于聚醚型。 由于酯基的内聚能(12 2ｋＪ/ｍｏｌ)比醚基的内聚能(4 2ｋＪ/ｍｏｌ)大,分子间作用力较大;较低的微相分离程度使其软硬段相容性较好,硬段微区对软段相的补强作用较强,因而聚酯型涂膜的硬度、拉伸强度高于聚醚型。因为酯基的位阻效应较大,而醚基(—ＣＯ—Ｃ—)为线型链段,内旋转位垒较低,分子链柔顺性较好,使得聚醚型涂膜的断裂伸长率较高。2.3 印刷适应性和附着性测试 印刷适应性测试结果表明:由1#和2#树脂调制的油墨过网性能较好,印刷过程中均未出现拉丝现象;印刷涂布时成膜性能较佳,柔韧性好;70℃下捆绑叠压30ｍｉｎ,抗粘连性为2#优于1#。抗粘连性的改善是由于酯基的极性较高,使得印刷涂膜的表面硬度增加,分子间作用力增强。 附着性测试结果如表3所示,可以看出,2#的涂膜附着性优于1#。这是因为尼龙纤维中的极性酰胺基团可以和树脂中的酯基、醚基、氨基甲酸酯基、脲基等基团形成氢键。ＰＢＡ中酯基的极性高于醚基,有利于印刷涂膜对尼龙纤维的附着性的提高。 3 结 论 树脂组分摩尔比例Ｒ相同时,ＰＢＡ基树脂涂膜的微相分离程度较低,Ｔｇ,ｓ、硬度和拉伸强度高于由相同相对分子质量ＰＴＭＥＧ制得的树脂涂膜,而Ｔｇ,ｈ和断裂伸长率低于聚醚型;聚酯型聚氨酯树脂的印刷适应性和附着性较好. 来源:21世纪精细化工网
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