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常用的聚氨酯擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-2-16 22:28:52 |
隨著我國環(huán)保法規(guī)的日趨完善和人們環(huán)保意識的不斷深化，環(huán)保型化工產(chǎn)品的開發(fā)及應(yīng)用逐漸受到人們的重視。
水性聚氨酯以水為基本介質(zhì)，具有不污染環(huán)境、節(jié)能等優(yōu)點，正逐漸作為溶劑型聚氨酯的替代產(chǎn)品在很多場合被廣泛應(yīng)用。
通過查閱國內(nèi)外有關(guān)文獻資料，綜述了水性聚氨酯的發(fā)展概況、原料、制備方法，闡述了常用的聚氨酯擴鏈劑。
擴鏈劑是指含兩個官能團的化合物。常用的聚氨酯擴鏈劑類型是小分子二元醇、二元胺、乙醇胺等，在聚氨酯合成中，一般通過與端-NCO聚氨酯預(yù)聚體進行擴鏈反應(yīng)而生成線型高分子。
在常用的聚氨酯擴鏈劑有2，2’-二羥甲基丙酸（DMPA）等含羧酸的擴鏈劑，乙二胺基乙磺酸鈉、1，4-丁二醇-2-磺酸鈉及其衍生物等磺酸鹽型擴鏈劑，N-甲基二乙醇胺等等。
水性聚氨酯是指聚氨酯溶解在水里或分散于水中而形成的一種聚氨酯乳液。20世紀60年代以來，溶劑型聚氨酯得到了廣泛的使用，然而有機溶劑使用時造成空氣污染，具有或多或少的毒性，近年來，人們環(huán)保意識不斷增強，這促進了水性聚氨酯材料的開發(fā)。
水性聚氨酯以水為基本介質(zhì)，具有不污染環(huán)境、節(jié)能、操作加工方便等優(yōu)點，已受到人們的重視。 早在1943年西德就成功地研制出了水性聚氨酯。
在20世紀50年代有少量水性聚氨酯的研制，如1953年研究人員將端異氰酸酯基團聚氨酯預(yù)聚體的甲苯溶液分散于水，用二元胺擴鏈，合成了聚氨酯乳液。
20世紀70~80年代，美、德、日等國家的一些水性聚氨酯產(chǎn)品已從試制階段發(fā)展為生產(chǎn)和應(yīng)用，有多種牌號的水性聚氨酯產(chǎn)品供應(yīng)。早期的水性聚氨酯乳液采用外加乳化劑、強制乳化而成，因乳化劑用量大、反應(yīng)時間長以及乳液顆粒較粗而導(dǎo)致儲存穩(wěn)定性差、 膠層物理機械性能不好等缺點。
間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴鏈劑HER)-固體
化學(xué)名稱：間苯二酚- 雙（β-羥乙基）醚,間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴鏈劑HER)-固體
商品名稱：HER（Hydroxyethyl Ether of Resocinol）
分子式：C10H14O4 分子量：198.22
物化性能：白色結(jié)晶狀粉末
間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴鏈劑HER)-固體
產(chǎn)品應(yīng)用：HER 是一種對稱的芳香族二醇擴鏈劑，它與MDI有著良好的配伍性。廣泛應(yīng)用于混煉型、澆注型、熱塑型的PU彈性體制品。這種材料已經(jīng)被證實能夠較大限度地維持彈性體的持久性、彈性和可塑性，并把收縮性限制到較小，沒有污染。同時，該材料除具有芳香族擴鏈的優(yōu)點外，還避免了HQEE在稍微降溫情況下迅速結(jié)晶現(xiàn)象的不足，提供了更好的可塑性、撕裂強度、初始強度、邵氏硬度、壓縮變形、斷裂變形以及低收縮性、抗切割、柔韌性好、防滲透性、熔點低、操作方便等特殊優(yōu)點。如鑄輪、密封件、壓制墊、非粘結(jié)合輪胎、泥漿管內(nèi)襯、滑板輪、鞋部件、飲料容器、氨綸以及軟質(zhì)和硬質(zhì)包裝材料等。
包裝儲運：紙板桶，內(nèi)襯黑色塑料袋；20公斤裝。
我國水性聚氨酯的研制工作始于20世紀70年代，80年代后，水性聚氨酯的研制更加活躍，許多單位相繼開展了研制工作，也有大量產(chǎn)品被開發(fā)，主要用途是涂料、皮革涂飾劑等，近些年來，隨著應(yīng)用需求的擴大，水性聚氨酯的開發(fā)仍然是國內(nèi)熱門的開發(fā)領(lǐng)域。
水性聚氨酯的研制。原料的選擇。水性聚氨酯是由多異氰酸酯和端羥基化合物先通過逐步加聚反應(yīng)合成預(yù)聚物，然后通過擴鏈劑引入親水基或外加乳化劑而使其溶于或分散于水中的。
端羥基化合物的選擇。水性聚氨酯制備常用的端羥基化合物以低聚物多元醇為主，其中又以聚醚二醇和聚酯二醇居多，有時還使用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等低聚物多元醇。
制備水性聚氨酯常用的多異氰酸酯主要為二 異氰酸酯，有甲苯二異氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）等芳香族二異氰酸酯，以及異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、六亞甲基二異氰酸酯（HDI）、亞甲基-二環(huán)己基-4，4-二異氰酸酯（HMDI）等脂肪族、脂環(huán)族二異氰酸酯。
脂肪族、脂環(huán)族二異氰酸酯制成的聚氨酯，耐水解性比芳香族二異氰酸酯制成的聚氨酯好，且強度高，因而產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性好。國外高品質(zhì)的聚酯型水性聚氨酯一般采用脂肪族、脂環(huán)族二異氰酸酯制成，而我國受原料品種及價格限制，大多數(shù)使用TDI為原料。
催化劑的選擇。在聚氨酯的合成中，為了縮短反應(yīng)時間，提高生產(chǎn)效率，一般都需要用催化劑。常用的主要有叔胺（包括其季銨鹽類）和有機金屬化合物兩大類，此外，有些無機鹽化合物、有機膦氧化合物等也可作為特殊的聚氨酯催化劑。選擇適用于聚氨酯的催化劑，不僅要考慮催化劑的催化活性、穩(wěn)定性、選擇性，還要考慮物理狀態(tài)、操作方便性、毒性等因素。常用的有二月桂酸二丁基錫（DBTDL）、辛酸亞錫、三亞乙基二胺、三乙醇胺、三乙胺等，后兩種活性較小，常和其他催化劑并用。
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