本文介紹側(cè)鏈液晶聚氨酯擴(kuò)鏈劑。
合成了用以制備側(cè)鏈液晶聚氨酯擴(kuò)鏈劑二醇－４（４－甲氧基苯酰氧基）苯甲酸－雙（β－羥乙基）氨基乙酯（ＩＶ），側(cè)鏈液晶聚氨酯擴(kuò)鏈劑實(shí)驗(yàn)中，以ＨＮＭＲ。ＦＴＩＲ、元素分析等測(cè)試手段對(duì)此二醇進(jìn)行了表征，測(cè)試結(jié)果與設(shè)定結(jié)構(gòu)相一致。
二醇是分子中含有兩個(gè)羥基的醇。兩個(gè)羥基須分別位于相鄰或相隔一個(gè)或者多個(gè)碳的碳原子上，如果兩個(gè)羥基位于同一個(gè)碳原子上，則迅速失水，形成羰基。在自然界存在極少，只在糖及其類似物的各種發(fā)酵物中得到少量低級(jí)脂肪二醇。如乙二醇，1，3-丙二醇、2，3-丁二醇等，但未發(fā)現(xiàn)環(huán)二醇和芳香二醇。
鏈狀脂肪二醇從含6個(gè)碳原子開始皆為固體，不足6個(gè)碳原子的二醇為粘稠液體。環(huán)二醇,如環(huán)戊或環(huán)己二醇也都是固體。苯基取代的脂肪二醇中，其中一個(gè)羥基位于α碳上則容易形成固體;兩個(gè)羥基都距芳基較遠(yuǎn)時(shí)，則往往難成為固體。最簡(jiǎn)單的二醇，如乙二醇、丙二醇可在常壓下蒸餾，其他的低級(jí)二醇須減壓蒸餾，否則容易失水。
通常每增加一個(gè)碳原子，沸點(diǎn)約升高10～15℃,但α，β，γ二醇沸點(diǎn)相差25～30℃。一般兩個(gè)羥基相距越遠(yuǎn)，沸點(diǎn)越高（氫鍵的影響），例如α，w二醇的沸點(diǎn)比其相應(yīng)的同分異構(gòu)體高15～20℃。但羥基位于三級(jí)碳上的二醇比相應(yīng)的其他二醇的沸點(diǎn)低。
擴(kuò)鏈劑對(duì)水性聚氨酯乳膠膜力學(xué)性能的影響。以乙二醇(EG)為擴(kuò)鏈劑時(shí)乳膠膜的拉伸強(qiáng)度較高。但是以1，4-丁二醇(BD)、EG為擴(kuò)鏈劑，當(dāng)EG含量為50%時(shí)，乳膠膜就已經(jīng)被溶散成碎片至完全溶解，而BD含量為70%時(shí)才開始溶解。綜合考慮，以DEG為擴(kuò)鏈劑較好，但是以DEG為擴(kuò)鏈劑時(shí)存在吸水率較大的缺點(diǎn)。
用含有—O—較多的擴(kuò)鏈劑制得的乳膠膜拉伸強(qiáng)度較低，延伸率較高;用含有剛性鏈段的擴(kuò)鏈劑制得的乳膠膜的拉伸強(qiáng)度較高，延伸率較低。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)
聚脲
降低凝膠反應(yīng)速度,使得用噴涂澆鑄技術(shù)生產(chǎn)這種高硬度聚合物成為可能。延長的凝膠速度可以改善與基層的粘著性、流動(dòng)性、涂層之間的結(jié)合及表面質(zhì)量。使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作為熟化劑,可顯著提高聚合物的抗沖擊性能低溫性能。
由于1#試樣中柔性鏈段—O-較多，在拉伸過程中PU分子鏈容易運(yùn)動(dòng)，而2#試樣中剛性鏈段苯環(huán)較多，在拉伸過程中限制了PU分子鏈的運(yùn)動(dòng)，從而使得1#試樣的延伸率較高，2#試樣的拉伸強(qiáng)度較高。
與文獻(xiàn)中的結(jié)果相比，由于本試驗(yàn)制備預(yù)聚體時(shí)引入了多元異氰酸酯，所以在都以DEG為擴(kuò)鏈劑的情況下，本試驗(yàn)中的拉伸強(qiáng)度比文獻(xiàn)中的要大。也就是說用向預(yù)聚體中引入多異氰酸酯的方法除了可以如文獻(xiàn)所說，改善乳膠膜的耐水性外，還可以提高乳膠膜的拉伸強(qiáng)度。
1#配方乳膠膜的吸水率明顯要比2#配方的小，且1#配方的吸水率在48h后已變化不大，趨于飽和，而2#乳膠膜的吸水率在48h后還繼續(xù)增大，甚至在168h后還有增大的趨勢(shì)。1#配方有明顯的優(yōu)勢(shì)，即吸水率與拉伸強(qiáng)度之比明顯增大。也就是說用向預(yù)聚體中引入多異氰酸酯和以BPA和DEG為混合擴(kuò)鏈劑的方法制備強(qiáng)度高、耐水性好的水性聚氨酯的方法是可行的。
BPA為擴(kuò)鏈劑能改善水性聚氨酯耐水性的機(jī)理分析如下:(1)1#試樣乳膠膜的吸水率比2#試樣的小，可能是由于2#試樣用DEG作為擴(kuò)鏈劑時(shí)，所含—O-較多的原因所致。所含—O-較多時(shí)，一方面由于—O-與水分子有氫鍵作用，可以與水結(jié)合，另一方面由于—O-較為柔順，增大了分子鏈與水的接觸機(jī)會(huì)，從而使其吸水率較大。1#試樣由于用含有剛性憎水基團(tuán)苯環(huán)的BPA取代了部分DEG，且BPA分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱，有利于乳液在成膜過程中結(jié)晶，從而使得其吸水率較小。
對(duì)于兩個(gè)試樣而言，最初影響其乳膠膜吸水率的關(guān)鍵因素是可以直接與水接觸的強(qiáng)親水基團(tuán)和可以形成氫鍵的弱親水基團(tuán)。在強(qiáng)親水基團(tuán)含量相同的情況下，由于2#試樣含有的—O-較多，所以其吸水率也較大。
1#試樣中用BPA取代部分DEG，也就是在WBPU分子中引入了結(jié)構(gòu)對(duì)稱的剛性鏈段，容易結(jié)晶，限制了PU分子鏈的運(yùn)動(dòng)2#試樣則不同，柔性鏈段較多，分子鏈容易運(yùn)動(dòng)。
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
