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磺酸鹽型水性聚氨酯擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內國際部經理 ) 發(fā)布時間：2017-2-20 17:11:34 |
磺酸鹽型水性聚氨酯的親水基團為強酸強堿鹽，離子化強度比較高，這就增強了乳膠粒子“雙電層”的§電位，在乳膠粒子間形成較強的靜電排斥力，阻止乳膠粒的凝聚，較易得到高固含量（＞50%）的水性聚氨酯。
二羥甲基丙酸合成的羧酸鹽型水性聚氨酯相比于磺酸鹽型水性聚氨酯來說，其親水性較差、硬段含量較高，難以滿足諸如高耐水性、高柔軟性、高固含量等要求，而磺酸鹽型水性聚氨酯則更易得可適用的pH值范圍較寬（pH到高固含量的產品，值為5～8，并具有較好的初黏度、耐水及耐熱性。
磺酸型水性聚氨酯能夠顯著地提高聚氨酯的固含量，在磺酸鹽型水性聚氨酯擴鏈劑上引入磺酸基，進而將磺酸基引入到聚氨酯大分子鏈上，能使其親水性更好，各方面的性能均有提高。目前國內大多采用的擴鏈劑是羧酸型的，而磺酸型擴鏈劑與羧酸型擴鏈劑對比來看，其電離度更高、熱穩(wěn)定性更好，而且種類比較多，磺酸型WPU在各個方面的性能上也都是優(yōu)于羧酸型WPU的。
總體來說，對磺酸鹽型水性聚氨酯擴鏈劑的研究是很有必要的，在未來聚氨酯領域中，也會越來越受到關注，并且會有很好的應用價值。
親水性擴鏈劑的發(fā)展趨勢。隨著水性聚氨酯的不斷發(fā)展，擴鏈劑的開發(fā)也顯得尤為重要，它能顯著改善聚氨酯彈性體的性能，獲得性能優(yōu)異、用途廣泛的彈性體。新型的擴鏈劑應具備的一些特點。
（1）成本低要實現工業(yè)化生產，低成本是必須優(yōu)先考慮的一個因素。擴鏈劑的開發(fā)研究要朝著這個方向來發(fā)展，用價格最低的單體合成出效果最好的產品。
（2）合成方法簡單相比于固體擴鏈劑來說，大部分液體擴鏈劑熔點較低，易溶，在操作時比較方便。磺酸型擴鏈劑的一個優(yōu)勢就是易溶，但仍需要在合成方法上再進行研究，使合成的過程更為簡單，便于實現工業(yè)化生產。另一方面，繼續(xù)研究小分子磺酸鹽單體，引入新結構，以解決其合成過程中所產生的熔點高、脂溶性不佳等缺點。
（3）環(huán)保隨著人們環(huán)保意識的不斷提高，各種化學品的開發(fā)研究也都是趨于綠色低污染的原則。擴鏈劑的合成也要基于這個原則，在不斷的開發(fā)研究中，找出最節(jié)能最環(huán)保的方法。
4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)產品用途
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,在多數情況下,這些優(yōu)點在降低泡沫密度得以實現在聚酯泡沫中,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。聚異氰脲酸酯硬泡 - - 在系統中加入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.配合適當的催化劑共熟化劑,可以生產用于噴涂、澆鑄法的組合料系統。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,從而生產用作工業(yè)密封材料的軟彈性體。
從查閱的文獻來看，對于羧酸型水性聚氨酯的研究還是比較多的，它的應用也是非常廣泛的。因此，對羧酸型親水性擴鏈劑的合成還是有必要做進一步的研究，使其以更便宜、更簡單、更環(huán)保的方式實現工業(yè)化生產。
目前，國內對磺酸型擴鏈劑的研究不是很多，但是磺酸型擴鏈劑的一些特點，尤其是相比于羧酸型顯著提高聚氨酯固含量的特點得到了很好的評價。而且，磺酸鹽型水性聚氨酯在涂料、生物醫(yī)學、個人護理、膠黏劑等領域得到了廣泛的應用。
相比來說，非離子和兩性離子親水性擴鏈劑的研究比較少，磺酸型水性聚氨酯的高耐水性、高柔軟性，高固含量等性能相比于羧酸型水性聚氨酯在各方面性能上有優(yōu)勢。
聚氨酯反應原理聚氨酯中的主要反應，是異氰酸酯與羥基生成氨基甲酸酯鍵的反應。實驗選用氧化乙烯鏈段（ＥＯ）。
紅外光譜掃描。采用在ＫＢｒ壓片上涂膜法，應用Ｓｐｅｃｔｒｕｍ一１００傅立葉變換紅外光譜儀（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ，ＵＫ）對預聚體（組分Ａ）進行紅外光譜掃描。
量較高（８５％以上）、且分子量較大（４０００～７ｏｏｏ）的親水聚醚多元醇６０４０作為主要原料。（ＥＯ）作為親水基團，賦予材料親水性。
水性聚氨酯注漿堵水材料的反應原理。實驗中首先鍵反應，生成縮二脲、脲基甲酸酯鍵，交聯形成聚氨酯。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
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