Page 245 - 现代工业绿色技术创新研究

第十章 聚脲涂料绿色制备工艺研究

NCO 基团已经基本反应完全，证实了预聚体上的—NCO 基团与扩链剂上的—
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NH 基团反应完全；除特征基团外，2854cm 、2930cm 处为两个饱和 C—H 的
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伸缩振动峰，1726cm 处为氨酯键上锁基 C=O 的伸缩振动峰，1526cm 处为 C—
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N 的伸缩振动峰，1219cm 附近为氨酯键上 C—O 的伸缩振动峰，1098cm 处
为瞇键 C—0—C 的伸缩振动峰，说明聚麻弹性体树脂分子链上含有氨基甲酸酯
基团。
（二）聚腺弹性体的热失重分析（TG/DSC）

该聚腺弹性体在 219℃之前的质量损失可能是由于聚麻弹性体样品中少量残
留的溶剂挥发造成的；直到加热到 250℃时，样品的分解速率才明显变大，故分
解的起始温度为 250℃，在热分解曲线中可以看出聚眠弹性体存在两个主要的热
分解阶段：第一阶段：250~372℃；第二阶段：372-478℃；其两个阶段的最大

分解速率分别在 350℃和 427℃。在聚腺树脂中存在几种主要的化学键，它们的
热稳定性顺序如下：醚键＞脲键＞氨基甲酸酯键，氨基甲酸酯键的热分解速率
为 50° C 左右，故上述两个阶段对应的热分解基团为 IB 基和瞇键；该聚腺材料
的初始分解温度远高于材料可能使用的最高温度，故其具有良好的耐热氧老化

性能。
（三）涂层吸水率
测定涂层的吸水率可以预测涂层的抗渗性和耐腐蚀性。本实验涂膜厚度为
150μm，每隔 24h 测量一次吸水率。涂膜在整个吸水过程达到平衡前，吸水率是

随着时间增加而增加的。涂膜在水中放置 24h 后，吸水率变化不大，逐渐趋于平
稳，这说明聚脲涂层已经处于浸泡中后期，涂层吸水已基本饱和。在浸泡 96h 后，
涂层的吸水率为 1.93%，说明该聚眠涂层有良好的防水防腐能力。
（四）聚合物二元醇的影响

选用常见的几种聚合物二元醇做力学性能实验，考察二元醇类型对聚脲弹
性体性能的影响。控制原料配比 n（—NCO）：n（—OH）为 2：1，分别将
PPG1000，PTMG1000 和 PCL1000 与 TDI 在无交联齐 iJTMP 的条件下反应合成
预聚体；预聚体的 w（—NCO）为 6.23%，平均官能度为 2。

PPG1000 的分子链含有侧甲基，其作为软段区，使树脂分子链的结晶性变差，
拉伸强度、硬度较差；PCL1000 属于聚酯基，所制得弹性体断裂伸长率较低，且
成本较高；以 PTMEG1000 为长链醇所合成弹性体的综合力学性能比较均衡。

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