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水性聚氨酯是以合成的聚氨酯分子颗粒为分散相,以水为溶剂,具有一种或多种用途的高分子材料。水性聚氨酯除了具有部分溶剂型聚氨酯的性能,还具有无毒、无污染、不燃烧等优点,特别是大幅减少有机挥发化合物的排放。双组份水性聚氨酯的力学性能和耐水性能随着研究的进行也大幅提高,因此水性聚氨酯产品有望替代溶剂型聚氨酯产品,越来越受到研究人员的密切关注。 本文以改性MDI和DMPA为硬段,二羟甲基丙酸(DMPA)为水性扩链剂,聚碳酸酯二醇(PCDL)和聚丙二醇(PPG)为软段,合成一系列水性聚氨酯乳液,之后与固化剂混合,制得双组份水性聚氨酯胶膜以及与棉织物形成涂层织物。研究了软硬段中NCO与OH的摩尔比,DMPA的含量等对固化胶膜力学性能、耐水性能等的影响,并将其涂覆在棉织物表面后,对涂层织物进行扫描电镜(SEM)观察、表面接触角测试。随后利用PCDL和PPG2000为混合软段,制备出双组份水性聚氨酯胶膜,并探索其力学性能以及耐水性能。 实验结果表明:随着n(NCO)/n(OH)的增大,抗张强度先增大后减小,断裂伸长逐渐减小。随着DMPA含量的增加,抗张强度逐渐提高,断裂伸长率逐渐下降。随着DMPA含量的增加,耐水性下降。随着n(NCO)/n(OH)的增大,耐水性变好。随着n(NCO)/n(OH)的增大,胶膜表面疏水性提高;随着DMPA含量增大,胶膜表面疏水性降低。 改性MDI基双组份水性聚氨酯可以与棉织物成功复合,有效地改善棉织物表面平整性,降低纯棉织物的缺陷。涂层织物表面接触角均大于120°,表明涂层织物具有良好的疏水性。 通过PPG可以对水性聚氨酯成功改性。随着n(NCO)/n(OH)比值增大,胶膜的抗张强度先增大,后减小。随着DMPA含量的增大,抗张强度也随之增大。随着PPG用量的增加,胶膜拉伸强度随之下降。随着n(NCO)/n(OH)比值的增大,吸水率随之减小,即耐水性随之变好。随着DMPA用量的增加,胶膜的吸水率先逐步上升,之后下降。随着PPG用量的增加,胶膜的吸水率逐渐降低。