UV 연결된 폴리(에틸렌글리콜) 측쇄를 이용한 수분산성 투습방수 폴리우레탄의 구조. PEG 마크로머를 사용하여 PEG 세그먼트를 측쇄로 갖는 폴리우레탄 프리폴리머를 제조했습니다. 이 프리폴리머를 2-하이드록시에틸아크릴레이트(HEA)로 엔드코팅하여 수분산성을 갖는 투습방수 폴리우레탄을 제조하였고, 자외선에 의해 경화되어 투습성, 내수성 및 내열성, 기계적, 물리적 성질 등의 성능이 향상되었다. 평가되었습니다.
예를 들어, 수성 폴리우레탄은 친수성기를 갖고 있기 때문에 내수성이 떨어진다. 또한, 물은 유기용제에 비해 접착제와의 친화력이 낮기 때문에 코팅층과 접착제 사이의 접착력이 강하지 않으며, 끓는점이 낮은 유기용제에 비해 물이 증발하지 않고 쉽게 제거되기 때문에, 문제입니다. 예, 프로세스의 효율성이 낮습니다.11,12. 투습 방수를 위한 폴리우레탄을 설계할 때 투습성을 높이기 위해 폴리(에틸렌 글리콜)(PEG) 세그먼트를 도입하는 것이 일반적입니다.
UV 가교 공정은 생산성과 에너지 효율성 측면에서 다른 가교 공정에 비해 우수하기 때문에 산업적으로 선호되는 공정입니다. 그리고 추가적인 가교제가 주성분으로 포함되어 있어 가교 정도를 조절할 수 있는 장점이 있다. 올리고머와 가교제의 분자량을 변화시켜 유연하게 제어할 수 있습니다.
The process to prepare PEG macromer
반응식 2에 나타낸 방법에 따라, 상하 분리가 가능한 2L 용량의 둥근 바닥을 갖춘 4포트 반응기를 사용하여 수분산 폴리우레탄을 합성하였다. 반응이 진행되는 동안 반응물은 교반기로 계속 교반되며 질소분위기를 유지하였다. 이후 온도를 35℃로 낮추고 1,4-BD를 첨가하여 말단에 NCO기를 갖는 NCO 말단 폴리우레탄 프리폴리머를 합성하였다.
그런 다음 HEA를 첨가하고 70°C에서 2시간 동안 반응하여 일부(또는 모든) 말단 NCO 그룹이 HEA로 캡핑된 HEA 말단 NCO 말단 프리폴리머를 합성했습니다. EDA를 이용한 사슬연장 수분산 폴리우레탄 생산이 완료되었습니다. PETA 시리즈는 4개의 이중결합을 가지고 있어 자외선 조사 시 가교점 역할을 할 수 있는 PETA를 개질한 샘플 시리즈입니다. phr).
실리카 시리즈는 표면에 비닐기를 갖고 있어 UV 조사 시 가교점 역할을 할 수 있는 Aerosil R711을 첨가한 샘플입니다. EDA 시리즈는 프리폴리머의 이소시아네이트 말단 중 일부가 HEA로 노출되지 않은 상태로 남아 있고 나중에 수분산 후 EDA로 사슬이 확장된 샘플입니다. EDA는 증가한 반면 HEA는 감소했습니다. EDA-4와 PETA-5는 처방이 동일한 동일한 샘플입니다.
PETA 시리즈, Silica 시리즈, EDA 시리즈 모두 수분산 전 프리폴리머의 분자량을 1930년과 동일하게 조정하였다. 분자량이 증가할수록 양 말단 캡핑에 사용되는 HEA의 양은 감소하였다. EDA 시리즈 및 BD 시리즈의 예제 이름 끝에 있는 숫자는 예제에 포함된 BD 또는 EDA의 대략적인 내용을 나타냅니다.
The reaction scheme to prepare UV-cured waterborne polyurethane having PEG side chains
이는 PETA가 가교제로 효과적으로 작용한다는 것을 보여줍니다. 이러한 변화는 Aerosil R711이 소프트 세그먼트가 하드 세그먼트 영역으로 녹는 정도를 증가시킨다는 것을 보여줍니다. 그러나 유리전이온도보다 낮은 온도범위에서는 HEA나 EDA 함량 변화에 따른 E'의 변화 경향이 뚜렷하게 나타나지 않는다.
이는 HEA의 양을 늘려 가교도를 높이는 효과와 BD의 양에 따라 하드세그먼트를 강화하는 효과가 상충되기 때문인 것으로 판단된다. 21,28 그러나 Silica 시리즈의 경우 Aerosil R711의 첨가량이 증가함에 따라 저변형 시 물성인 모듈러스(Modulus)가 증가하고(E' 및 동일한 경향), 인장강도와 신율이 큰 압력 하에서 물리적 특성은 뚜렷한 변화를 나타내지 않았습니다. 이는 가교도가 증가할수록 높은 응력에서 사슬의 재배열이 제한되어 변형률이 크게 감소할 것으로 예상되기 때문입니다.27 EDA 시리즈의 경우 HEA를 EDA로 대체하면 모듈러스 및 인장 강도는 증가하지만 신장률은 증가합니다. 감소하는 추세를 보이고 있습니다.
EDA 증가에 따른 가교도 감소 및 하드 세그먼트의 강화 및 응집 증가 효과. 이는 EDA의 하드 세그먼트 이득 기여도가 증가했기 때문인 것으로 여겨집니다. 이는 HEA 감소에 따른 가교도 감소 효과보다 BD 증가에 따른 하드세그먼트 강화 효과가 더 컸던 결과로 판단된다.
8 실리카 시리즈의 경우 에어로실 R711의 첨가량을 증가시키면 수분팽창과 체중감소가 약간 감소됩니다. PETA 시리즈의 경우 PETA 함량이 증가할수록 가교도가 증가합니다. 그 결과 수압은 높아지나 투습도는 감소합니다.8 실리카 시리즈의 경우,.
이러한 결과는 가교 정도보다 하드세그먼트의 강화가 수압 증가 및 투습도 감소에 더 크게 기여함을 보여준다. 또한, PETA의 양을 늘리면 PEG 세그먼트의 하드 세그먼트 영역에서 녹는 정도가 증가했습니다. 대신, 가교도가 감소할수록 유리전이온도 이하에서 인장시험으로 측정되는 모듈러스가 증가하였다.
가교도가 감소할수록 체중감소는 증가하였다.
