水性聚氨酯因干燥引起膜收缩对开裂的 影响

      讨论理论的目的是希望能指导实践，就以上理论来具体定性讨论一些因素水性聚氨酯因干燥引起膜收缩对开裂的影响。

(1) 干燥速度对开裂影响

      干燥速度较快时，膜收缩变形快速形成，而蠕变永久形变需要时间，因此造成普弹应变较大， G 短时间就可达到较高值， Γ 随时间增加也比较缓慢，出现G >Γ 可能性增加，干燥过程易于形成开裂。

      G = Kε 2Eh 式          (1)

(2) 水性聚氨酯材料模量对开裂的影响

      从式(1)可看出， E 较大， G 较大，易于产生开裂，实践中硬性水性聚氨酯成膜极易形成裂纹。

(3) 膜厚度影响

      从式(1)看出， G 与膜厚度有关，而Γ 是材料本性与厚度无关，增加厚度，增加成膜开裂可能。

(4) 高分子交联对开裂的影响

      ε3 =σ/η×t式          (2)

      ε3 =∫×σ（t）/η×t式          (3)

      交联会影响高分子材料的蠕变性能， 从式(2)或式(3)可以看出，永久形变与高分子黏度成反比，高分子黏度越小，形变的永久形变越大，对于线性聚氨酯，其蠕变非常明显，收缩造成的应力很快通过蠕变而使得应力释放。而交联会阻止材料蠕变。因此交联水性聚氨酯分散体成膜更易于开裂。

(5) 温度对成膜开裂的影响

      温度影响比较复杂，如温度会提高干燥速度，降低材料杨氏模量， 促进材料粒子界面愈合速度， 加快材料蠕变。除了对干燥速度的提高会对开裂造成负面影响，其他因素都会对消除成膜开裂有帮助作用，总体来说，提高温度成膜开裂可能性减小。

(6) 采用成膜助剂对开裂的影响

      成膜助剂的加入对消除膜开裂极为有效，首先成膜助剂的加入，降低了材料模量，帮助分子链运动加快了分散体粒子间界面愈合速度，提高了蠕变速度，当然也会增加成膜体积收缩率，但正面影响远大于负面。

(7) 粒径对成膜开裂的影响

      当水性聚氨酯分散体粒径较小时，通常是引入的亲水基团量较大，粒子边界层也较厚，成膜过程中收缩率会加大，成膜开裂可能性增加。