氨基硅烷偶聯劑對改性水性聚氨酯膠膜性能的影響

隨著國家對VOC排放的控制以及人們環保意識的增強，具有不燃、無毒、無污染等特點的水性聚氨酯( WPU)逐漸受到人們的青睞。然而，由于親水基團的引入導致水性聚氨酯膠膜的耐水性、熱穩定性以及力學性能變差，從而限制了其應用。

為了彌補水性聚氨酯的缺陷，提高其綜合性能，擴大其應用范圍，需要對其進行改性。硅烷偶聯劑中硅原子獨特的化學性質使其具有低表面能，在成膜過程中硅原子會向表面富集，賦予聚合物涂膜優良的耐水性、耐油污性和耐候性。

硅烷偶聯劑的加入可以有效地改善聚氨酯膠膜耐熱性差的缺點。同時，硅烷氧基在聚氨酯水分散時易水解形成硅羥基，在成膜過程中易脫水而形成致密的硅氧硅三維交聯網絡，使得膠膜的力學性能和耐水性都得到提高。

本文采用3－氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)對WPU進行封端改性，將硅氧烷鏈段引入到WPU的分子鏈中。本文主要研究KH-550的用量對水性聚氨酯膠膜性能的影響，為KH-550改性水性聚氨酯提供有價值的理論依據。

未改性的WPU膠膜的吸水率很高，當偶聯劑KH-550加入量達9%時，吸水率可以降至理想狀態。未改性的WPU膠膜在丙酮和乙二醇丁醚中幾乎全部溶解，KH-550改性后的膠膜在二者中浸泡后出現軟化現象，但未發生溶解現象。改性的WPU膠膜耐溶劑性強。

通過偶聯劑KH-550改性，膠膜硬段初始分解溫度有所提高，且隨著KH-550用量的增加，膠膜初始分解溫度繼續提高，這說明KH-550改性對WPU硬段的耐熱性有所改善。

KH-550用量為3%時，損耗模量達到最大值，說明KH-550用量為3%時，聚氨酯膠膜的韌性最強。當KH-550用量為6%時拉伸強度達到最大值。KH-550的加入可以很大程度地提高WPU膠膜的機械性能。