Page 47 - 《橡塑智造与节能环保》2024年7期

节能环保新技术与产品

温剪切强度相对于室温剪切强度下降的最多，有机硅 然后以异氰酸脂组分作为交联剂制成。多用于制备双
改性的聚氨酯胶黏剂下降的相对较少，并且下降率随 组分聚氨脂漆，能在常温固化，提高其耐热性和耐候
着有机硅含量的增加逐渐减小，说明有机硅的添加有 性。
利于提高聚氨酯胶黏剂的耐热性能。 在合成预聚体的过程中将含有氨基的有机硅引入
有机硅聚合物分子结构中含有元素硅，是属于 聚氨酯链段中,由于氨基突出的反应活性以及有机硅与
半有机、半无机结构的高分子化合物，它们兼具有机 聚氨酯溶解度的差异,聚合反应都需在溶剂下进行,这样
化合物和无机化合物的特性，具有耐低温、耐气候老 不仅溶剂抽提困难,还会造成环境污染,使其应用受到限
化、电绝缘、耐臭氧、厌水、难燃、生理惰性等许多 制。在预聚体乳化的过程中扩链引入含有氨基的有机
优异性能。有机硅聚合物最显著的特点就是耐氧化性 硅。研究表明，硅氧烷在胶膜表面富集，对聚氨酯材
和低表面能，耐氧化性就是耐候性好，而低表面能会 料有明显的表面改性作用，且胶膜耐水性提高。用有
产生优良的疏水性。有机硅产品通常是指聚硅氧烷系 机硅化合物对水性聚氨酯进行改性，通过红外和核磁
列，包括非活性聚硅氧烷、活性聚硅氧烷、环氧基、 等手段证明有机硅链段成功接在水性聚氨酯链段上；
羟基、氨基等改性聚硅氧烷。有机硅改性水性聚氨酯 有机硅化合物用量增大，乳胶膜吸水率降低，表面接
可以弥补水性聚氨酯耐水解性稍差的缺陷，使改性水 触角增大，使膜的耐水性、稳定性、柔韧性、耐老化
性聚氨酯表现出良好的防水性、表面富集性、低温柔 性能得到了显著提高。改性环氧树脂品种不断增加,按
顺性和优良的生物相容性。 化学结构可分为：缩水甘油醚类有甘油EP、酚醛EP、
有机硅改性水性聚氨酯同样是共混改性和共聚改 溴化EP等;缩水甘油酯类由酸酐与环氧氯丙烷合成;或
性2种方法。共混可以通过水性聚氨酯乳液和聚硅氧烷 由苯酐、水、环氧氯丙烷在氢氧化钠作用下合成;缩水
乳液物理共混来实现。聚氨酯可以改善聚硅氧烷乳液 甘油胺类由胺与环氧氯丙烷合成;脂肪族类由脂肪族与
的耐油性，而聚硅氧烷乳液可以改善水性聚氨酯的耐 环氧氯丙烷合成，或是环烯烃进行环氧化制得。如丁
水和耐溶剂性能，两者共混可获得取长补短的效果。 二烯和巴豆醛在高温高压下加成，再经双烯化、氧化
但由于乳化剂的存在，共混改性对最终成膜的性能有 合成制得。还有用高纯度双酚A和环氧氯丙烷，用两
负面影响，共混改性仅仅是简单的机械混合，无化学 步法合成低分子量的海因环氧树脂，特点是低粘度、
键形成，硅油易于迁移，造成硅感时效短。共聚改性 酣候性好，电性能优异。
是有机硅改性水性聚氨酯最常用的方法，通过两端带 环氧树脂结构中含有羟基，该化合物具有粘结能
有反应性官能团的聚硅氧烷低聚物(如羟基硅油、氨基 力强，模量和强度高和热稳定性好等特性,与水性聚
或烷氧基封端的硅烷偶联剂等)与多异氰酸酯经逐步加 氨酯可直接发生合成反应。环氧树脂改性可以改善聚
成、聚合而制得嵌段共聚物。有机硅共聚改性水性聚 氨酯的耐水、耐溶剂、耐热蠕变性及抗张强度，同时
氨酯制备方法主要有合成与扩链2种不同的方法。合成 可以增加树脂对基材的剥离强度。在改性反应中将支
法是在合成预聚体过程中将羟基硅油或氨基硅油引入 化点引入聚氨酯主链，使得主链部分形成网状结构，
聚氨酯链段中。羟基硅油的反应活性适中，合成过程 该反应中既有环氧基和羟基参与反应，也存在氨基甲
反应平稳，比氨基硅油好控制。扩链法是指在预聚体 酸酯与环氧基的开环反应。改性聚氨酯乳液外观随着
乳化的过程中引入氨基硅油扩链。采用有机硅改性水 环氧树脂环氧值降低，从半透明变化到不透明，改性
性聚氨酯所制造的涂料是一种环境友好型涂料，适用 聚氨酯乳液的薄膜硬度和拉伸强度增大，贮存稳定性
性强，具有优异的耐热、耐候、耐腐蚀和防水性能。 和断裂伸长率下降，乳胶膜耐水性增强。因为环氧值
改性树脂常用有机树脂和有机硅树脂共同制成， 降低，分子量增大，羧基含量增大，导致水性聚氨酯
融合了两种树脂的优点，弥补了有机硅树脂的缺点， 的交联结构和水性聚氨酯分子链上刚性苯环的含量增
使之更适合涂料应用的需要。由有机硅低聚物与聚氨 大，乳胶膜的硬度、拉伸强度和耐水性得到提高，同
脂树脂共同制成的一类改性树脂,一般以含活性经基的 时降低了乳胶膜的弹性和断裂伸长率。环氧树脂分子
聚脂树脂组分先与含活性经基(或烷氧基)的有机硅低 量增大后，导致质量增大，在同等情况下聚氨酯的亲
聚物反应，生成仍富含活性轻基的有机硅改性聚脂， 水性、水性聚氨酯乳液的透明度和贮存稳定性都降

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