聚酯型水性聚氨酯的合成工艺优化及其流变性能研究.pdfVIP

2012年 10月第 21卷第 10期 中 国胶 粘 剂 Vo1．21No．10，Oct．2012 CHINA ADHESIVES 聚酯型水性聚氨酯的合成工艺优化及其流变性能研究 冉 岚，刘少友 ，文正康 ，杨红芸 (凯里学院，贵州 凯里 556011) 摘 要：以聚酯二元醇为主要原料，采用二次扩链法合成了软包装[如 BOPP(双向拉伸聚丙烯)塑料薄 膜等1用新型 WPU(水性聚氨酯)。利用红外光谱 ( 一IR)法对 WPU的合成工艺进行 了优化 ，并对其流变 性能进行 了探讨。研究结果表 明：当W(催化剂)一0．6％(相对于反应物总质量而言)日寸，反应速率最佳 ，合 成的WPU乳液属于典型的非牛顿流体，其性能完全满足油墨连接料的使用要求。 关键词 ：软包装 ；水性聚氨酯 ；油墨；连接料 ；工艺优化 ；流变性 中图分类号：TQ433．432：TQ436．5 文献标志码：A 文章编号：1004-2849(2012)10—0039-04 0 前 言 试剂研究所 ；二月桂酸二丁基锡 (DBTDL)，分析纯 ， 随着绿色包装和环保包装的逐渐流行 ，柔版印 成 都 今 天 化 工 有 限公 司 ；2，2一二 羟 甲基 丙 刷在印刷领域 (特别是包装印刷领域)的应用 日益 酸 (DMPA)，工业级 ，安庆 中大化学科技有限公司； 广泛。然而 ，柔版印刷在我国尚处于起步阶段 ，再加 二次扩链剂 (21)、三乙胺 ，分析纯 ，天津市科密欧化 上其性能与国外同类产品相 比还存在一定的差距 如『 学试剂有 限公司；去离子水 ，自制 ；聚乙二醇 (一次 价格昂贵、成本高、体系不稳定、固含量低 、耐溶剂性 扩链剂)，工业级(Mr=300～500)，天津市盛隆化工贸 和耐水性欠佳 、耐蒸煮性较差 、对非极性材料的附 易有限公司。 着力不如溶剂型PU(聚氨酯)等]。因此 ，目前柔版印 刷在印刷领域的市场 占有率仅为3％左右l1。 1．2 试验仪器 WPU(水性聚氨酯)连接料是油墨流体部分 ，也 Nicolet380型傅里叶变换红外光谱仪 ，美国热 是油墨在印刷过程 中能流动 、转移的重要因素之 电一尼高力仪器公司；TAAR2000ex型旋转流变仪 ， 一 ，WPU连接料流变性能的好坏直接影响着油墨的 英 国TA公司。 流变性能。 目前研究较多的是聚醚型PU，但聚酯型 PU比聚醚型PU具有更高的硬度和粘接强度。 1．3 WPU的制备 本研究在聚酯型 PU油墨连接料的合成及性能 将一定量的聚酯二元醇、一次扩链剂加入到三 口 研究 的基础上 ，进一步探讨 了WPU合成工艺的优 烧瓶中，升温至45qC，滴加一定量的TDI，反应 30min； 化及其流变性能 ，以期为进一步拓宽其在柔版 印刷 升温至 65c二【，同时滴加定量 的催化剂 (DBTDL)，反 中的应用范围提供理论依据 ]。 应 2h；65oC时加入亲水性DMPA，并加入少量丙酮 (调 节黏度)，继续反应 3h；滴加二次扩链剂 ，继续反应 1 试验部分 2h；待一NCO特征峰 (2273cm 附近)消失 (即反应 1．1 试验原料 完全)时，结束反应。 聚酯二元醇 (pol一756)，工业级 『(相对分子质 将上述物料冷却至35℃，加入三乙胺 中和 ，调 量)=20001，青 岛新宇 田化工有限公司；甲苯一2，4一 节 pH至 7~8；然后加入去离子水高速剪切乳化 ，减 二异氰