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抗紫外线、抗黄变

水性聚氨酯乳液的六大稳定性测试方法

      水性聚氨酯树脂可分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液,实际生产中应用最多的是聚氨酯乳液及分散液。水性聚氨酯乳液(包括分散液)稳定性是其重要的物性之一。乳液稳定性的检测内容主要有冻融稳定性测试、高温稳定性测试、机械稳定性测试、稀释稳定性、pH稳定性测试和贮存稳定性测试等六种。

       一、冻融稳定性。

       将待测聚氨酯乳液装入500ml的瓶子中,将其在-(20±1)℃的低温下冷冻18h,,然后在20℃下熔化6h,这样的操作至少重复5次,每一次冻融后都应测定所生成的凝胶质量和乳液的黏度,并用显微镜观察乳胶粒成团情况,凝胶质量和黏度变化就代表了乳液的冻融稳定性。

       二、高温稳定性。

       聚氨酯乳液在贮存或运输过程中有可能处于高温环境,在应用过程中也有高温环境,同时机械操作也会引起乳液温度的升高,因此测定乳液的高温稳定性很重要。高温稳定性的测定方法是将50g试样装入测试瓶中,在60℃以下保持5天,观察并记录其状态变化。没有发生变化的乳液说明其高温稳定性好,发生沉淀或出现凝胶的乳液,其高温稳定性差。

       某些高温应用环境下,聚氨酯乳液成膜还会出现高温黄变的情况,成品中添加合适的抗黄变剂往往可以改善聚氨酯的高温黄变状况。

       三、机械稳定性。

       聚氨酯乳液在制造、贮存、运输和应用过程中,免不了要进行泵送、搅拌等机械操作,若乳液机械稳定性差,在受到机械作用时,会发生乳胶粒的撞合,生成粗粒子,甚至发生凝聚。这会给应用带来困难,或失去使用价值,因此测定乳液的机械稳定性很重要。将待测的聚合物乳液先通过100目的标准筛过滤,然后在特制的混合器中,在标准高速搅拌下,以一定的转速在规定的时间内进行搅拌,再将所生成的沉淀通过100目标准筛过滤,并进行干燥称重。干态沉淀物在聚合物乳液初始固体含量中所占的分数即可代表乳液的机械稳定性,这个分数越大,机械稳定性越差。

       四、稀释稳定性。

       将聚氨酯乳液稀释到固体含量为3%,再把30ml稀释后的乳液倒入试管中,液柱高度为20ml,放置72h,测量上部清液和沉淀部分的体积即可知其稀释稳定性。

       五、pH值稳定性 。

       取两个试管分别装入5ml待测乳液试样,向这两只试管中分别逐滴加入酸和碱,并激烈摇动,让其pH值逐步降低或升高。观察乳液稳定性变化情况,找到能使被测聚合物乳液稳定的pH值范围。

       六、贮存稳定性。

       一般水性聚氨酯要求有6个月以上的贮存期,如果聚氨酯耐水性较差,会在贮存过程中缓慢降解,产生羧基,使乳液凝聚。可通过离心加速沉降试验模拟贮存稳定性,在离心机中以3000r/min离心沉降15min后,若无沉降,可以认为有6个月的贮存稳定期。

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