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Influence of the addition of PEG into PCL‐based waterborne polyurethane‐urea dispersions and films properties
Journal of Applied Polymer Science ( IF 2.7 ) Pub Date : 2019-12-19 , DOI: 10.1002/app.48847 Julen Vadillo 1, 2 , Izaskun Larraza 1 , Aitor Arbelaiz 1 , Maria Angeles Corcuera 1 , Maud Save 2 , Christophe Derail 2 , Arantxa Eceiza 1
Journal of Applied Polymer Science ( IF 2.7 ) Pub Date : 2019-12-19 , DOI: 10.1002/app.48847 Julen Vadillo 1, 2 , Izaskun Larraza 1 , Aitor Arbelaiz 1 , Maria Angeles Corcuera 1 , Maud Save 2 , Christophe Derail 2 , Arantxa Eceiza 1
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In this work, segmented waterborne polyurethane‐urea (WBPUU) dispersions containing hydrophobic polycaprolactone (PCL) and hydrophilic poly(ethylene glycol) (PEG) in different molar ratios are synthesized and used for the subsequent preparation of films by casting. The molar ratio of PEG is gradually increased up to 0.20 in order to analyze the effect of low hydrophilic PEG content (from 1.7 to 7.1 wt %) on the properties of resulting dispersions and films. Regarding the dispersions, the addition of PEG results in an increase of the particle size, from 86 ± 1 in the case of pure PCL‐based system to 112 ± 15 for systems containing 7.1 wt % of PEG, as well as in the formation of a core–shell structure in the particles. Films show different behaviors depending on their PEG content. WBPUUs containing just PCL or very low content of PEG in the soft segment present higher stiffness. However, the addition of PEG in a content of 3.4 wt % or higher hinder the ability of the short‐range ordering of the hard segment, increasing the elongation at break from 842 ± 102 MPa for PCL‐based WBPUU to 1312 ± 84 MPa for the system with the highest PEG content. Systems with higher PEG content form nanoparticles with more segregated core–shell structures inducing to the film a higher hydrophilicity. Hence, the addition of PEG to a PCL‐based WBPUU allows to tune the properties of the resulting film increasing the range of application of these materials. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020, 137, 48847.
中文翻译：
在基于PCL的水性聚氨酯-脲分散体和薄膜性能中添加PEG的影响
在这项工作中，合成了含有不同摩尔比的疏水性聚己内酯（PCL）和亲水性聚乙二醇（PEG）的分段水性聚氨酯-尿素（WBPUU）分散液，并用于随后的流延薄膜制备。PEG的摩尔比逐渐增加至0.20，以分析低亲水性PEG含量（从1.7重量％至7.1重量％）对所得分散体和薄膜性能的影响。关于分散体，添加PEG会导致粒径增加，从纯PCL系统的86±1增至含7.1 wt％PEG的系统的112±15。颗粒中的核-壳结构。薄膜根据其PEG含量表现出不同的行为。在软链段中仅包含PCL或非常低的PEG含量的WBPUU具有较高的刚度。但是，以3.4 wt％或更高的含量添加PEG会阻碍硬链段的短程排序，从而将断裂伸长率从基于PCL的WBPUU的842±102 MPa增加到对于PCL的WBPUU的1312±84 MPa PEG含量最高的系统。具有较高PEG含量的系统会形成具有更分离的核壳结构的纳米颗粒，从而使薄膜具有更高的亲水性。因此，在基于PCL的WBPUU中添加PEG可以调节所得薄膜的性能，从而增加这些材料的应用范围。分级为4 +©2019 Wiley Periodicals，Inc.J.Appl。Polym。科学 4 wt％或更高的比例会阻碍硬链段的短程排序，从而将断裂伸长率从基于PCL的WBPUU的842±102 MPa增加到具有最高PEG含量的系统的1312±84 MPa。具有较高PEG含量的系统会形成具有更分离的核壳结构的纳米颗粒，从而使薄膜具有更高的亲水性。因此，在基于PCL的WBPUU中添加PEG可以调节所得薄膜的性能，从而增加这些材料的应用范围。分级为4 +©2019 Wiley Periodicals，Inc.J.Appl。Polym。科学 4 wt％或更高的比例会阻碍硬链段的短程排序，从而将断裂伸长率从基于PCL的WBPUU的842±102 MPa增加到具有最高PEG含量的系统的1312±84 MPa。具有更高PEG含量的系统会形成具有更分离的核壳结构的纳米颗粒，从而使薄膜具有更高的亲水性。因此，在基于PCL的WBPUU中添加PEG可以调节所得薄膜的性能，从而增加这些材料的应用范围。分级为4 +©2019 Wiley Periodicals，Inc.J.Appl。Polym。科学 具有较高PEG含量的系统会形成具有更分离的核壳结构的纳米颗粒，从而使薄膜具有更高的亲水性。因此，在基于PCL的WBPUU中添加PEG可以调节所得薄膜的性能，从而增加这些材料的应用范围。分级为4 +©2019 Wiley Periodicals，Inc.J.Appl。Polym。科学 具有较高PEG含量的系统会形成具有更分离的核壳结构的纳米颗粒，从而使薄膜具有更高的亲水性。因此，在基于PCL的WBPUU中添加PEG可以调节所得薄膜的性能，从而增加这些材料的应用范围。分级为4 +©2019 Wiley Periodicals，Inc.J.Appl。Polym。科学2020，137，48847。
更新日期：2020-03-27
中文翻译：
在基于PCL的水性聚氨酯-脲分散体和薄膜性能中添加PEG的影响
在这项工作中，合成了含有不同摩尔比的疏水性聚己内酯（PCL）和亲水性聚乙二醇（PEG）的分段水性聚氨酯-尿素（WBPUU）分散液，并用于随后的流延薄膜制备。PEG的摩尔比逐渐增加至0.20，以分析低亲水性PEG含量（从1.7重量％至7.1重量％）对所得分散体和薄膜性能的影响。关于分散体，添加PEG会导致粒径增加，从纯PCL系统的86±1增至含7.1 wt％PEG的系统的112±15。颗粒中的核-壳结构。薄膜根据其PEG含量表现出不同的行为。在软链段中仅包含PCL或非常低的PEG含量的WBPUU具有较高的刚度。但是，以3.4 wt％或更高的含量添加PEG会阻碍硬链段的短程排序，从而将断裂伸长率从基于PCL的WBPUU的842±102 MPa增加到对于PCL的WBPUU的1312±84 MPa PEG含量最高的系统。具有较高PEG含量的系统会形成具有更分离的核壳结构的纳米颗粒，从而使薄膜具有更高的亲水性。因此，在基于PCL的WBPUU中添加PEG可以调节所得薄膜的性能，从而增加这些材料的应用范围。分级为4 +©2019 Wiley Periodicals，Inc.J.Appl。Polym。科学 4 wt％或更高的比例会阻碍硬链段的短程排序，从而将断裂伸长率从基于PCL的WBPUU的842±102 MPa增加到具有最高PEG含量的系统的1312±84 MPa。具有较高PEG含量的系统会形成具有更分离的核壳结构的纳米颗粒，从而使薄膜具有更高的亲水性。因此，在基于PCL的WBPUU中添加PEG可以调节所得薄膜的性能，从而增加这些材料的应用范围。分级为4 +©2019 Wiley Periodicals，Inc.J.Appl。Polym。科学 4 wt％或更高的比例会阻碍硬链段的短程排序，从而将断裂伸长率从基于PCL的WBPUU的842±102 MPa增加到具有最高PEG含量的系统的1312±84 MPa。具有更高PEG含量的系统会形成具有更分离的核壳结构的纳米颗粒，从而使薄膜具有更高的亲水性。因此，在基于PCL的WBPUU中添加PEG可以调节所得薄膜的性能，从而增加这些材料的应用范围。分级为4 +©2019 Wiley Periodicals，Inc.J.Appl。Polym。科学 具有较高PEG含量的系统会形成具有更分离的核壳结构的纳米颗粒，从而使薄膜具有更高的亲水性。因此，在基于PCL的WBPUU中添加PEG可以调节所得薄膜的性能，从而增加这些材料的应用范围。分级为4 +©2019 Wiley Periodicals，Inc.J.Appl。Polym。科学 具有较高PEG含量的系统会形成具有更分离的核壳结构的纳米颗粒，从而使薄膜具有更高的亲水性。因此，在基于PCL的WBPUU中添加PEG可以调节所得薄膜的性能，从而增加这些材料的应用范围。分级为4 +©2019 Wiley Periodicals，Inc.J.Appl。Polym。科学2020，137，48847。
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