水性含氟硅聚氨酯乳液纳米SiO2复合乳液的研究(10)
在96h观察周期中，处于酸介质和水环境中水性含氟硅聚氨酯乳胶膜没有明显变化，耐介质性明显优于普通WPUA。这主要是因为含氟硅水性聚氨酯固化反应中，含氟侧链因表面张力的驱动，通过伸展等链段运动而朝向表面的定向排列、富集。同时，处于聚氨酯主链的有机硅由于Si-O加键的柔性也有利于有机硅链段向表面迁移，富集的有机氟硅链段像“浮萍”一样分布在乳胶膜表面。处于表面的含氟硅链段可以对体相结构进行有效的耐溶剂性保护，同时使乳胶膜表面具有较低表面能[10]。对比而言，经96 h的耐碱性试验后，改性后的水性聚氨酯乳胶膜起皱，但仍优于WPUA。这主要是由于Si-O键中硅原子的电负性小，容易受OH-的进攻，硅氧链容易发生断链，使乳胶膜的耐碱性降低。
表3.4乳胶膜的耐水性及耐酸耐碱性
样品编号 耐水性 耐酸性 耐碱性
1-1 发白溶胀 溶胀 溶胀
1-2 发白溶胀 局部发白 局部发白起皱
1-3 溶胀 局部发白 局部起皱
1-4 完好 完好 完好
1-5 完好 完好 完好
2-2 局部发白 局部发白 局部起皱
2-3 较完好 局部发白 局部起皱
2-4 完好 较完好 较完好
2-5 完好 完好 完好
3-2 局部发白溶胀 局部发白 局部发白起皱
3-3 局部溶胀 较完好 局部起皱
3-4 较完好 较完好 较完好
3-5 完好 完好 完好
4结论
1、利用带聚氨酯主链的硅烷偶联剂（APTES）与正硅酸乙酯杂化，原位制备了无机相与有机相以化学键键合的水性聚氨酯/SiO2杂化材料。
2、扫描电镜和透射电镜结果表明：正硅酸乙酯水解缩合成功制备了纳米粒子，纳米粒子均匀地分布在聚氨酯基体中。纳米粒子没有发生明显的团聚现象。
3、随着正硅酸乙酯的加入，水性聚氨酯杂化乳液由泛蓝光半透明变为乳白色不透明，但是都具有良好的贮存稳定性。
4、随着纳米二氧化硅的增加，乳胶膜的耐水性和耐酸耐碱性都有提高。
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