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低分子擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-3-21 23:40:19 |
通過適當?shù)姆椒ㄔ诃h(huán)氧樹脂分子鏈中引入羧酸、磺酸等功能性基團，中和成鹽后的環(huán)氧樹脂就具備了水可分散的性質(zhì)。
常用的改性方法有功能性單體擴鏈法和自由基接枝改性法。
功能性單體擴鏈法是利用環(huán)氧基與一些低分子擴鏈劑，比如低分子擴鏈劑氨基酸、低分子擴鏈劑氨基苯甲酸、低分子擴鏈劑氨基苯磺酸等化合物上的胺基反應，在環(huán)氧樹脂分子鏈中引入羧酸、磺酸基團，中和成鹽后就可分散在水相中。
自由基接枝改性法是利用雙酚A環(huán)氧樹脂分子鏈中的亞甲基活性較大，在過氧化物作用下易于形成自由基，能與乙烯基單體共聚，可將丙烯酸、馬來酸酐等單體接枝到環(huán)氧樹脂分子鏈中，再中和成鹽后就可制得能自乳化的環(huán)氧樹脂。
水性環(huán)氧樹脂通常是指環(huán)氧樹脂以微粒、液滴或膠體形式分散于水相中所形成的乳液、水分散體或水溶液，三者之間的區(qū)別在于環(huán)氧樹脂分散相的粒徑不同。根據(jù)制備方法的不同，環(huán)氧樹脂水性化有以下四種方法：機械法、化學改性法、相反轉法和固化劑乳化法等。
機械法即直接乳化法，可用球磨機、膠體磨、均氏器等將固體環(huán)氧樹脂預先磨成微米級的環(huán)氧樹脂粉末，然后加入乳化劑水溶液，再通過機械攪拌將粒子分散于水中;或?qū)h(huán)氧樹脂和乳化劑混合，加熱到適當?shù)臏囟龋诩ち业臄嚢柘轮饾u加入水而形成乳液。
用機械法制備水性環(huán)氧樹脂乳液的優(yōu)點是工藝簡單，所需乳化劑用量較少，但乳液中環(huán)氧樹脂分散相微粒尺寸較大，粒子形狀不規(guī)則且尺寸分布較寬，所配得的乳液穩(wěn)定性差，粒子之間容易相互碰撞而發(fā)生凝結現(xiàn)象，并且該乳液的成膜性能也欠佳。
當然提高攪拌分散時的溫度可以促進乳化劑分子在環(huán)氧樹脂微粒表面更為有效地吸附，使得環(huán)氧樹脂微粒能較為穩(wěn)定地分散在水相中。
化學改性法又稱自乳化法，即將一些親水性的基團引入到環(huán)氧樹脂分子鏈上，或嵌段或接枝，使環(huán)氧樹脂獲得自乳化的性質(zhì)，當這種改性聚合物加水進行乳化時，疏水性高聚物分子鏈就會聚集成微粒，離子基團或極性基團分布在這些微粒的表面，由于帶有同種電荷而相互排斥，只要滿足一定的動力學條件，就可形成穩(wěn)定的水性環(huán)氧樹脂乳液，這是化學改性法制備水性環(huán)氧樹脂的基本原理。
根據(jù)引入的具有表面活性作用的親水基團性質(zhì)的不同，化學改性法制備的水性環(huán)氧樹脂乳液可分為陰離子型、陽離子型和非離子型三種。
含胺基的化合物與環(huán)氧樹脂反應生成含叔胺或季胺堿的環(huán)氧樹脂，再加入揮發(fā)性有機一元弱酸如醋酸中和得到陽離子型的水性環(huán)氧樹脂。
4,4'-雙仲丁氨基三苯基甲烷(MDBA)產(chǎn)品用途
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可應用于硬泡、軟泡、涂料、膠粘劑、密封劑、彈性體、典型的使用量為多元醇的1-5%。4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA還可應用于噴涂聚脲、及多種用于金屬和混凝土修補的化合物。
軟泡：大塊泡沫 - 在標準的TDI和高回彈泡沫組合料中,加入3-5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸強度、撕裂強度和承載性能,在多數(shù)情況下,這些優(yōu)點在降低泡沫密度得以實現(xiàn)在聚酯泡沫中,同樣比例的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以顯著提高撕裂強度和承載性能,而不影響泡沫的其他性能。冷模塑泡沫 - 在商業(yè)應用中已經(jīng)證實,加入1-2php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、軟化泡沫,從而使泡沫性能得以優(yōu)化。還可以增強拉伸強度、撕裂強度和延伸率,縮短脫模時間。
硬泡：聚氨酯硬泡 – 在有水或無水硬泡體系中使用3-5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明顯提高泡沫的壓縮強度及尺寸穩(wěn)定性,同時降低易脆性,提高閉孔率,降低導熱系數(shù)。聚異氰脲酸酯硬泡 - - 在系統(tǒng)中加入5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高壓縮強度100%,在高比例水發(fā)泡或全水發(fā)泡中,尺寸穩(wěn)定性顯著改善。
涂料/膠粘劑/密封劑/彈性體：涂料 - - 4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室溫熟化.配合適當?shù)拇呋瘎┕彩旎瘎?可以生產(chǎn)用于噴涂、澆鑄法的組合料系統(tǒng)。用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化劑的配方,可以提高粘著性和表面質(zhì)量。
膠粘劑 - 4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基層更好地潤濕,熟化后的聚合物與涂敷的表面更好地粘著。硬彈性體- - 4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半預聚物的熟化,以生產(chǎn)一系列硬度高的彈性體。
軟彈性體 – 使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化劑可以延長釜中壽命,從而生產(chǎn)用作工業(yè)密封材料的軟彈性體。
這類改性后的環(huán)氧樹脂在實際中應用較少，這是因為水性環(huán)氧固化劑通常是含有胺基的堿性化合物，兩個組分混合后，體系容易出現(xiàn)破乳和分層現(xiàn)象而影響該體系的使用性能。
一般多在環(huán)氧樹脂鏈上引入親水性聚氧乙烯基團，同時保證每個改性環(huán)氧樹脂分子中有兩個或兩個以上環(huán)氧基，所得的改性環(huán)氧樹脂不用外加乳化劑即能自分散于水中形成乳液。
如用分子量為4000～20000的雙環(huán)氧端基乳化劑與環(huán)氧當量為190的雙酚Ａ環(huán)氧樹脂和雙酚Ａ混合，以三苯基膦化氫為催化劑進行反應，可制得含親水性聚氧乙烯、聚氧丙烯鏈端的環(huán)氧樹脂，該樹脂不用外加乳化劑便可溶于水，且耐水性增強。
另外，這種方法制得的粒子較細，通常為納米級，前面兩種方法制得的粒子較大，通常為微米級。從此意義上講，化學法雖然制備步驟多，成本高，但在某些方面具有實際意義。
在環(huán)氧樹脂鏈上引入親水性聚氧乙烯基團，同時保證每個改性環(huán)氧樹脂分子上有兩個或兩個以上環(huán)氧基，所得的改性環(huán)氧樹脂不用外加乳化劑即能自分散于水中形成乳液。
如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和環(huán)氧樹脂反應，形成端基為環(huán)氧基的加成物，利用此加成物和環(huán)氧當量為190的雙酚A環(huán)氧樹脂和雙酚A混合，以三苯基磷為催化劑進行反應，可得到含有親水性聚氧乙烯、聚氧丙烯鏈段的環(huán)氧樹脂。
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