PET薄膜用水性聚氨酯涂料的改性研究

朱秀芳 杨一鸣

(湖北汽车工业学院材料科学与工程学院,湖北 十堰,442002)

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜因其具有轻盈透明、防潮抗氧、气密性好、有韧性耐折、表面光滑等优点而广泛应用于包装、印刷、广告等行业[1],但是PET薄膜具有低表面自由能,很难在其表面直接进行印刷、喷涂和黏附等工艺,需要根据实际需要对薄膜产品进行表面改性。水性涂料因其对环境污染程度低、加工简易等特点成为涂层原料的首选[2],但水性聚氨酯同时存在漆膜韧性差,附着力不高的缺点。下面通过丙烯酸乳液对聚氨酯涂料共混改性,使涂层和PET底材间具有较好的附着力,再配以不同的固化体系,使得到的涂料固化后能形成具有一定强度的网状交联结构的涂膜。

1 试验部分

1.1 主要原料及仪器设备

二羟甲基丙酸(DMPA),分析纯,成都川锋化学工程有限责任公司;甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),分析纯,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),分析纯,均为德国Bayer有限责任公司;N-甲基吡咯烷酮(NMP),分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;丙烯酸乳液,化学纯,羟值(KOH)为25 mg/g,北京恒泰化工有限公司;聚酯二元醇,羟值(KOH)120 mg/g,化学纯,常熟恒荣商贸有限公司;三乙胺(TEA),分析纯,天津市北联精细化学品开发有限公司;水性聚氨酯,自制。傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR),Spectrum-2000,美国Perkin-Elmer公司;差示扫描量热分析仪(DSC),DSCQ200,热重分析仪,SDTQ600,均为日本岛津公司。

1.2 涂料的制备

将聚酯二元醇，DMPA，IPDI，NMP加入到烧瓶中,使异氰酸基(—NCO)与羟基(—OH)物质的量比为1∶4,N2保护下升至80 ℃并保温2 h;加入HEMA,继续反应1.5 h;降到30 ℃以下加入TEA中和,调节pH值在7～9;继续搅拌0.5 h,加水分散;按聚氨酯与丙烯酸乳液固含量比为30∶70加入丙烯酸乳液,进行物理共混1 h后出料。……