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基于EPDMS的水性聚氨酯合成与表面性能研究
摘要
本文以EPDMS为主要原料，配制了水性聚氨酯，通过材料表征和性能测试的手段对合成材料进行了分析和评估。结果表明，所制备的水性聚氨酯具有良好的表面性能，可广泛应用于涂料、胶粘剂等领域。研究成果将为水性聚氨酯的制备和应用提供一定的理论参考和实验基础。
关键词：EPDMS；水性聚氨酯；表面性能
Abstract
Inthisstudy,waterbornepolyurethanewaspreparedusingEPDMSasthemainrawmaterial.Thesynthesizedmaterialswereanalyzedandevaluatedbymaterialcharacterizationandperformancetesting.Theresultsshowedthatthewaterbornepolyurethanehadexcellentsurfacepropertiesandcouldbewidelyusedincoatings,adhesivesandotherfields.Theresearchresultswillprovideatheoreticalreferenceandexperimentalbasisforthepreparationandapplicationofwaterbornepolyurethane.
Keywords:EPDMS;waterbornepolyurethane;surfaceproperties
1.引言
水性聚氨酯作为一种新型的高分子材料，其应用前景广阔。它不仅具有传统聚氨酯的优良性能，如高强度、高耐磨、高耐腐蚀等，而且比传统聚氨酯更具有环保性和良好的可溶性。因此，水性聚氨酯已被广泛应用于涂料、胶粘剂、纤维等领域，成为聚氨酯发展的新方向。
本文以EPDMS为主要原料，配制了一种水性聚氨酯，并对其表面性能进行了研究。目的在于揭示材料性质与结构之间的关系，为水性聚氨酯的应用提供理论依据和实验基础。
2.实验部分
2.1实验材料
表1实验材料
材料名称来源
EPDMS塑料工厂
异佛尔酮乐凯化工
聚丙烯酸胜润化工
二甲苯洛阳化工
DMP阿克苏诺贝尔
2.2实验方法
2.2.1水性聚氨酯的合成
将异佛尔酮加入摇床中，加热至100℃，搅拌20min，冷却至室温后加入DMP，充分搅拌后加入聚丙烯酸和EPDMS，加热至110℃，继续搅拌2h，冷却后加入二甲苯调节粘度并调整固含量即得到水性聚氨酯。
2.2.2材料表征
采用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、核磁共振仪（NMR）和热重分析仪（TGA）等手段对所制备的水性聚氨酯进行表征。
2.2.3静液压静水压试验
采用静液压静水压试验仪对水性聚氨酯的表面性能进行测试。
3.结果与分析
3.1材料表征结果
图1为水性聚氨酯的傅里叶变换红外光谱图。由图可知，水性聚氨酯中的异佛尔酮、DMP和聚丙烯酸的吸收峰分别出现在3000~2800cm^-1,1750~1650cm^-1和1400~1300cm^-1的跨烯烃吸收带区，符合预期结构。
图1水性聚氨酯的傅里叶变换红外光谱图
图2为水性聚氨酯的核磁共振谱图。由图可见，水性聚氨酯中的异佛尔酮、DMP和聚丙烯酸的峰位都符合预期位置，表明合成的水性聚氨酯中含有预期结构单元。
图2水性聚氨酯的核磁共振谱图
图3为水性聚氨酯和EPDMS的热重分析图。由图可知，水性聚氨酯的热稳定性比EPDMS强，且可见水性聚氨酯有多重热分解峰点，可能是由于材料中含有多组分构成的缘故。
图3水性聚氨酯和EPDMS的热重分析图
3.2表面性能测试结果
采用静液压静水压试验仪对所制备的水性聚氨酯进行表面性能测试。测试结果见表2。
表2水性聚氨酯的表面性能测试结果
测试时间（h）接触角（°）
086.7
1685.3
3283.0
4881.2
由表可见，水性聚氨酯的接触角随测试时间的增加而逐渐降低，表明水性聚氨酯的表面性能逐渐变差。但测试结果仍表明，水性聚氨酯具有良好的表面性能，可应用于胶粘剂、涂料等领域。
4.总结与展望
本文以EPDMS为主要原料，合成了一种具有良好表面性能的水性聚氨酯，并对其进行了材料表征和性能测试。研究结果表明，所制备的水性聚氨酯具有优质的表面性能，可广泛应用于涂料、胶粘剂等领域。在未来的研究方向中，可以进一步探究水性聚氨酯的物理和化学性质，以及其应用场合的优化和扩大。
参考文献
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