水性聚氨酯成膜為什么會(huì)裂？
發(fā)布時(shí)間：2018-12-27
當(dāng)水性聚氨酯分散體成膜時(shí)的溫度高于水性聚氨酯低成膜溫度時(shí)，水性聚氨酯膜表面光滑、平整
在水性聚氨酯分散體中，聚氨酯以固體小顆粒分散于水中，每個(gè)小顆粒由若干個(gè)聚氨酯大分子組成，欲使分散體中的聚氨酯成膜，小顆粒應(yīng)互相聚結(jié)融合，形成連續(xù)透明的薄膜。分散體顆?；ハ嗑奂赡さ臏囟燃词窃撍跃郯滨シ稚Ⅲw的最低成膜溫度MFT。當(dāng)環(huán)境溫度低于此溫度時(shí)，分散體顆粒就不能聚集成膜而成為粉狀或碎片。
水性聚氨酯分散體的低成膜溫度由較低成膜溫度測(cè)定儀直接測(cè)量。在測(cè)定儀中，鍍鎳的金屬銅板的兩端控制在不同溫度，板的一端加熱，另一端冷卻，沿金屬板表面會(huì)形成線性溫度梯度。當(dāng)水性分散體直接涂覆在金屬板時(shí)，水分開始蒸發(fā)，由于溫度不同，就會(huì)在銅板上形成一個(gè)窄帶。當(dāng)板上的溫度高于窄帶溫度時(shí)，涂膜表面光滑、透明，低于此溫度則涂膜有裂痕，該溫度就是MFT。使用該方法測(cè)量的MFT精確度可達(dá)±0.1℃。
影響水性聚氨酯分散體較低成膜溫度的因素很多，重要的就是它的化學(xué)組成和聚合物結(jié)構(gòu)。它的化學(xué)組成決定了其玻璃化溫度（Tg），而該Tg是影響MFT的最主要因素。雖然它的Tg和MFT沒有明確的定量關(guān)系，通常情況下，MFT低于相應(yīng)聚合物的Tg。如增大軟段或降低硬段含量都可以降低其Tg，從而也就降低了其MFT。
對(duì)成膜溫度影響較大的還有水性聚氨酯分散體的結(jié)構(gòu)。在PUA復(fù)合乳液中，丙烯酸酯為核，聚氨酯為殼，核殼聚合物分散體在成膜過程中，殼層相互接觸融合形成連續(xù)相，核則形成微觀分散相，因此，殼層聚合物的特性對(duì)水性聚氨酯分散體特性和成膜穩(wěn)定性影響較大，而作為殼層的聚氨酯的Tg相對(duì)較低，所以也決定了水性聚氨酯分散體的MFT比較低。另外，由于核殼聚合物分散體組成從核到殼的變化使得乳液顆粒的Tg也呈梯度變化，形成的涂層具有較寬的溫度轉(zhuǎn)移區(qū)間，從而使水性聚氨酯分散體的MFT降低。
在水性聚氨酯分散體中，聚氨酯以固體小顆粒分散于水中，每個(gè)小顆粒由若干個(gè)聚氨酯大分子組成，欲使分散體中的聚氨酯成膜，小顆粒應(yīng)互相聚結(jié)融合，形成連續(xù)透明的薄膜。分散體顆?；ハ嗑奂赡さ臏囟燃词窃撍跃郯滨シ稚Ⅲw的最低成膜溫度MFT。當(dāng)環(huán)境溫度低于此溫度時(shí)，分散體顆粒就不能聚集成膜而成為粉狀或碎片。
水性聚氨酯分散體的低成膜溫度由較低成膜溫度測(cè)定儀直接測(cè)量。在測(cè)定儀中，鍍鎳的金屬銅板的兩端控制在不同溫度，板的一端加熱，另一端冷卻，沿金屬板表面會(huì)形成線性溫度梯度。當(dāng)水性分散體直接涂覆在金屬板時(shí)，水分開始蒸發(fā)，由于溫度不同，就會(huì)在銅板上形成一個(gè)窄帶。當(dāng)板上的溫度高于窄帶溫度時(shí)，涂膜表面光滑、透明，低于此溫度則涂膜有裂痕，該溫度就是MFT。使用該方法測(cè)量的MFT精確度可達(dá)±0.1℃。
影響水性聚氨酯分散體較低成膜溫度的因素很多，重要的就是它的化學(xué)組成和聚合物結(jié)構(gòu)。它的化學(xué)組成決定了其玻璃化溫度（Tg），而該Tg是影響MFT的最主要因素。雖然它的Tg和MFT沒有明確的定量關(guān)系，通常情況下，MFT低于相應(yīng)聚合物的Tg。如增大軟段或降低硬段含量都可以降低其Tg，從而也就降低了其MFT。
對(duì)成膜溫度影響較大的還有水性聚氨酯分散體的結(jié)構(gòu)。在PUA復(fù)合乳液中，丙烯酸酯為核，聚氨酯為殼，核殼聚合物分散體在成膜過程中，殼層相互接觸融合形成連續(xù)相，核則形成微觀分散相，因此，殼層聚合物的特性對(duì)水性聚氨酯分散體特性和成膜穩(wěn)定性影響較大，而作為殼層的聚氨酯的Tg相對(duì)較低，所以也決定了水性聚氨酯分散體的MFT比較低。另外，由于核殼聚合物分散體組成從核到殼的變化使得乳液顆粒的Tg也呈梯度變化，形成的涂層具有較寬的溫度轉(zhuǎn)移區(qū)間，從而使水性聚氨酯分散體的MFT降低。
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