|
|
|
磺酸型親水單體擴(kuò)鏈劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-2-11 17:25:38 |
目前水性聚氨酯以陰離子型、自乳化為主，且高性能水性聚氨酯多是磺酸鹽型或兼磺酸鹽和羧酸鹽型的。國(guó)外對(duì)磺酸型水性聚氨酯膠黏劑的研究和應(yīng)用已比較成熟，有多種產(chǎn)品供應(yīng)，但其產(chǎn)品的固含量?jī)H在４０％左右，伸長(zhǎng)率最好的也僅為９００％左右。對(duì)兼有磺酸鹽和羧酸鹽型水性聚氨酯的研究報(bào)道較少。本文以自制的 １，２－二羥基－３－丙磺酸鈉ＤＨＰＡ作為磺酸型親水單體擴(kuò)鏈劑，采用自乳化法制備了高性能水性聚氨酯乳液，并討論了Ｒ值和親水?dāng)U鏈劑對(duì)水性聚氨酯乳液及膠膜性能的影響。
磺酸型親水單體擴(kuò)鏈劑實(shí)驗(yàn)原材料：甲苯二異氰酸酯 （ＴＤＩ）；聚氧化丙烯二醇（Ｎ２１０），Ｍｎ＝１０００；１，２－二羥基－３－丙磺酸鈉（ＤＨＰＡ），純度大于９５％，自制；Ｎ－甲基－２－吡咯烷酮，分析純；二正丁胺，分析純；二月桂酸二丁基錫（Ｓｎ１９％），進(jìn)口，分析純。
磺酸型親水單體擴(kuò)鏈劑實(shí)驗(yàn)步驟：在裝有溫度計(jì)、冷凝回流管和攪拌器的四口燒瓶中，將一定量的Ｎｇ２１０于１１０℃真空脫水２ｈ，冷卻到３０℃通入氮?dú)猓尤胗?jì)量的ＩＰＤＩ和少量催化劑（二月桂酸二丁基錫），升溫到７０～７５℃反應(yīng)至Ｗ（ＮＣＯ）≈３％，用二正丁胺滴定法判斷反應(yīng)終點(diǎn)。
降溫至６０℃將ＤＨＰＡ和Ｎ－（β－氨乙基）－γ－氨丙基三甲氧基硅烷和γ－氨丙基三甲氧基硅烷按照一定的質(zhì)量比溶解在少量的ＮＭＰ中，然后向體系中緩慢加入ＮＭＰ溶液，于７０℃反應(yīng)１．５ｈ，降溫至３０℃，并向體系中慢慢加入一定量的去離子水劇烈攪拌乳化，得高固含量低黏度的水性聚氨酯微乳液。
把樣品膜在真空下干燥至恒量，室溫測(cè)定樣品膜的質(zhì)量，然后把樣品膜浸泡于室溫下的去離子水中２４ｈ后取出，吸去表面游離的水分，稱量按質(zhì)量改變量與原來(lái)質(zhì)量的比計(jì)算吸水率Ω（％）。用二正丁胺（已標(biāo)定） 滴定法滴定預(yù)聚體中－ＮＣＯ的含量。
4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)優(yōu)點(diǎn):
液體,安全易操作
釜中壽命長(zhǎng)
毒性低-艾姆斯試驗(yàn)為陰性
流動(dòng)性和附著性提高
濕度靈敏性低
可用于MDI預(yù)聚物的熟化
與多種多元醇共熟化劑和其他聚氨酯化學(xué)原料兼容
可用于室溫熟化
硬泡: 增強(qiáng)壓縮強(qiáng)度尺寸穩(wěn)定性,降低易脆性,閉孔率高,導(dǎo)熱系數(shù)低
TDI軟泡: 低密度,高強(qiáng)度,高承載性
MDI軟泡:低密度,低硬度,強(qiáng)度增強(qiáng)
ＷＰＵ紅外譜圖，在３２９９ｃｍ－１附近的寬峰為Ｎ－Ｈ伸縮振動(dòng)峰，相應(yīng)的１５２１ｃｍ－１及１３７３ｃｍ－１兩峰分別為對(duì)應(yīng)于Ｃ－Ｎ－Ｈ彎曲振動(dòng)和Ｎ－Ｃ－Ｏ的伸縮振動(dòng)，在１７１２ｃｍ－１處出現(xiàn)的為Ｃ＝Ｏ伸縮振動(dòng)峰，其它如甲基的伸縮振動(dòng)在２９６８ｃｍ－１，彎曲振動(dòng)在１２６０ｃｍ－１，需要指出的是由于主鏈上硅氧烷的存在，在１０６０ｃｍ－１附近有 Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ伸縮振動(dòng)造成的兩個(gè)強(qiáng)吸收峰，導(dǎo)致在１０４０ｃｍ－１出現(xiàn)的Ｓ＝Ｏ吸收峰被掩蓋，同樣原因Ｓ＝Ｏ在１１５０～１２２０ｃｍ－１處的吸收峰也觀察不到， 但８０１ｃｍ－１為ＣＨ３－Ｓｉ搖擺振動(dòng)峰，說(shuō)明共聚物中存在硅氧鏈，由以上分析可見(jiàn)合成了目標(biāo)產(chǎn)物。
Ｒ值（ＮＣＯ／ＯＨ）是影響乳液性能的主要因素，在實(shí)驗(yàn)中我們測(cè)定了親水基團(tuán)含量為５％時(shí)Ｒ值為１．５～３．５時(shí)乳液的外觀、貯存穩(wěn)定性及黏度（圖２），結(jié)果表明Ｒ值在２～３時(shí)乳液穩(wěn)定，隨著Ｒ值 的增大，乳液的外觀由白色分層到透明、半透明帶藍(lán)光白色乳液過(guò)渡到藍(lán)光白色乳液，最后至白色乳液。
乳液顏色的變化反映出粒徑從小到大。原因可能是隨著Ｒ值的增大，親水性離子的含量相對(duì)減小，親水性減弱，雙電層厚度減小，顆粒的水溶脹性減弱，均會(huì)使粒徑減小。Ｒ值影響乳液的粒徑和多分散性，從而影響乳液的黏度，隨著Ｒ值增大，黏度變小。這是因?yàn)椋抑翟酱?、粒徑越大、粒子?shù)越少、離子間平均距離越大、黏度越小；另外Ｒ值增大、親水離子含量減少、離子水化作用減弱，黏度減小。
當(dāng)ＤＨＰＡ在親水基團(tuán)中的含量為５％時(shí)，Ｒ值對(duì)膠膜力學(xué)性能影響的情況。在一定的范圍內(nèi)，隨著Ｒ值增大，磺羧酸型聚氨酯膠膜的拉伸強(qiáng)度和硬度增大，斷裂伸長(zhǎng)率和吸水率降低。
這是由于隨著Ｒ值的增大，分子鏈中的 －ＮＣＯ端基數(shù)量增多，加水乳化時(shí)與水反應(yīng)生成 的脲鍵結(jié)構(gòu)，脲鍵比氨酯鍵更能形成氫鍵，提高硬段間的親和力，因此提高了乳液膠膜的機(jī)械性能。在提高力學(xué)性能的同時(shí)也產(chǎn)生了更多的疏水鏈段，降低了涂膜的吸水率，使涂膜的耐水性能增強(qiáng)。當(dāng)Ｒ為２時(shí)制得的膠膜具有最佳的綜合性能。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA) http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
