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磺酸型水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-4-17 20:12:26 |
以中間體 N，N-二(2-羥乙基)-2-氨基丙烯為原料，對(duì)其進(jìn)行磺化反應(yīng)，控制溫度、時(shí)間和摩爾比反應(yīng)合成磺酸型水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑N，N-二(2-羥乙基)-2-氨基丙磺酸鈉。
借助核磁氫譜（1H NMR）、紅外光譜（FTIR）、元素分析、X射線衍射（XRD）等手段對(duì)合成產(chǎn)物磺酸型水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑進(jìn)行了組成、結(jié)構(gòu)和結(jié)晶性表征，用熱重分析儀表征了產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性。
根據(jù)產(chǎn)物的磺化度確定最佳的合成工藝：反應(yīng)溫度為90℃，反應(yīng)時(shí)間為8 h， N，N-二(2-羥乙基)-2-氨基丙烯和亞硫酸氫鈉（NaHSO3）的物料比為1：2.5，磺化率可達(dá)到94%以上。
分別以二羥甲基丙酸（DMPA）和自制磺酸型水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑制備羧酸型水性聚氨酯（CWPU）和磺酸型水性聚氨酯（SWPU），其性能對(duì)比結(jié)果表明：SWPU相比于CWPU具有較好的 親水性和耐熱性能；固含量及穩(wěn)定性方面，SWPU也是優(yōu)于CWPU的。
化學(xué)交聯(lián)是在聚氨酯分子鏈上引入交聯(lián)結(jié)構(gòu)，通常包括3種方法:(1)多官能團(tuán)的大分子多元醇或小分子擴(kuò)鏈劑交聯(lián);(2)在聚氨酯分子鏈上不飽和基團(tuán)或反應(yīng)活性較大的基團(tuán);(3)采用金屬離子交聯(lián)。
Sundar等用不同鏈長(zhǎng)的小分子端基二溴烷烴為交聯(lián)劑，研究了二溴烷烴的鏈長(zhǎng)對(duì)聚氨酯乳液粒徑、 粘度等性能的影響.
Lee等用12戊烯基232羰基戊醇和異氰酸酯基封端的預(yù)聚體反應(yīng)后，再中和分散，然后加入苯乙烯交聯(lián).對(duì)于加入金屬離子進(jìn)行交聯(lián)，它通過羧基2COOH與金屬離子的成鹽反應(yīng)而達(dá)到 交聯(lián)的目的.Yang等就用Cu(OH)2反應(yīng)制得交聯(lián)高分子，賦予材料更好的性能。
共聚改性是先合成不飽和的氨基甲酸酯單體再和含雙鍵的物質(zhì)共聚合，后者用PU乳液作種子進(jìn)行乳液聚合.最典型就是丙烯酸系改性，用丙烯酸酯改性水性聚氨酯，被稱為“第三代水性聚氨酯”。
PU預(yù)聚體中的雙鍵含量越多，乳液聚合時(shí)丙烯酸酯與PU的接枝便越多，則PUA復(fù)合乳液越穩(wěn)定，力學(xué)性能越好。
Sebenik等制取了丙烯酸酯2聚氨酯共聚乳液，采用一鍋法和半鍋法加單體乳液種子，通過改變二者的比率得到了不同性質(zhì)的共聚乳液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一鍋法制得的產(chǎn)物分子量較半鍋法高，并且隨著 丙烯酸酯與PU比率的增大平均粒徑增大，硬度降低。
陳煥欽等也研究了聚氨酯2丙烯酸酯共聚乳液的結(jié)構(gòu)形態(tài)、穩(wěn)定性、膠粒的粒徑、流變性、力學(xué)性能、熱學(xué)性能等。
MDBA是4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,是一種液體仲二胺, 由于其中每個(gè)氨基上的氫原子被一個(gè)仲丁基取代,在有限的空間里活潑氫原子和仲丁基的 結(jié)合產(chǎn)生了許多獨(dú)特的性能,氨基部分形成了影響硬段的脲鍵,而丁基則起內(nèi)增塑劑作用。 它與聚合物母體相連,既不會(huì)浸出,也不會(huì)析出。同時(shí)烷基增加了二胺的溶解性,使它幾乎能與任何多元醇和多元胺混合。
水性聚氨酯物理共混改性有納米粒子(金屬氧化物納米粒子)共混改性、天然物質(zhì)(橡膠、蛋白質(zhì)類)共混改性、合成樹脂共混改性等，利用這三類物質(zhì)的特殊結(jié)構(gòu)或性質(zhì)可以開發(fā)出各種具有專門用途和特殊功能的功能聚氨酯乳液。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)外水性聚氨酯研究的重點(diǎn)在于高性能和高功能化，開發(fā)出適應(yīng)市場(chǎng)需求的高性能和多用途的產(chǎn)品，是未來水性聚氨酯的發(fā)展方向。
進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)該包括如下內(nèi)容:
(1)制備各種新型聚二醇、異氰酸酯、交聯(lián)劑等水性聚氨酯新型原料;
(2)探索水性聚氨酯制備的新工藝，提高固含量，以降低水分揮發(fā)負(fù)荷，縮短干燥時(shí)間，同時(shí)減少能量消耗，降低成本，達(dá)到節(jié)能型產(chǎn)品的要求，提高水性聚氨酯的產(chǎn)品性能和生產(chǎn)效率;
(3)深入開展水性聚氨酯的相反轉(zhuǎn)及成膜機(jī)理等基礎(chǔ)研究，并將理論成果應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐;
(4)加強(qiáng)水性聚氨酯的改性研究，特別是丙烯酸酯類改性和功能納米改性，實(shí)現(xiàn)性能-配方-工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
隨著RIM技術(shù)的迅速發(fā)展和不斷普及，預(yù)聚物法已不再勝任聚氨酯彈性體的制備，半預(yù)聚物法由于具有其物料配比相近、粘度相近、加工方便等優(yōu)點(diǎn)，必將得到迅速發(fā)展，為聚氨酯彈性體的制備RIM技術(shù)的發(fā)展翻開新的一頁。
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4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA) http://www.mctechserv.com |
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