多元醇液化木質材料應用於水性聚胺酯樹脂製程條件及產品開發(1)

本研究將木質材料利用多元醇為溶劑進行液化處理，並利用此具有大量羥基之液化木質材料，取代傳統由石化原料製備之多元醇，進行水性聚胺酯樹脂之合成。除探討其合成製程變因之影響，更進一步根據所製備之聚胺酯樹脂性質研究開發應用。而目前實驗結果顯示，以硫酸為催化劑，分別以PEG600及PEG1000為溶劑進行液化所得之液化纖維素，探討與異氰酸酯反應條件，以NCO/(OH+COOH)=1.5的條件下，由DSC熱分析結果顯示，液化纖維素與HDI反應性與IPDI及H₁₂MDI反應者佳。然而應用丙酮法製備水性聚胺酯樹脂時，與三種異氰酸酯分別進行聚合反應之液化纖維素預聚合物皆無法分散於水中，無論為蓖麻油或液化木材均在轉水出現凝膠或相分離之情形，故將合成方法修改採取加入羧酸鹽型單體進行合成水性PU樹脂。在目前之實驗結果中，目前尚無法克服液化纖維素製備水性PU樹脂過程中，其黏度過高而無法順利進行轉水的問題，仍須進一步研究試驗加以解決。在而蓖麻油製備水性聚氨酯樹脂，由於與HDI反應過快不易控制，以IPDI及H₁₂MDI於85℃下製備較為適合。比較不同異氰酸鹽與蓖麻油所製備之水性聚胺酯樹脂之性質，發現由蓖麻油與H₁₂MDI所製備之薄膜不論NCO/(OH+COOH)莫耳比值為何，其拉伸強度皆高於與IPDI反應者。吸水性方面以IPDI製備者較H₁₂MDI者為高，其抗水或抗溶劑性較差。TGA熱重分析圖中顯示各不同組成比條件PU具有相同之熱裂解行為，其熱裂解為一連續行為，但依其熱裂解重量損失速度可區分四個階段，隨比值增加其耐熱性增加。