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水溶性聚氨酯半酯擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-8-11 23:45:42 |
本文介紹水溶性聚氨酯半酯擴鏈劑。
采用三羥甲基丙烷、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐為原料和二乙二醇、均苯四甲酸酐為原料，利用本體和溶劑熱反應在120～130℃保溫反應3～6h，分別制備出了酸酐的單酯化產(chǎn)物(簡稱半酯)和二酸酐的雙酯化產(chǎn)物(簡稱雙半酯)，并將合成出的水溶性聚氨酯半酯擴鏈劑用于聚氨酯的擴鏈反應。
通過FTIR、HNMR表征、水溶性測試，結果表明合成出了所預期的半酯產(chǎn)物和水溶性聚氨酯，且用水溶性聚氨酯半酯擴鏈劑鄰苯二甲酸酐半酯擴鏈合成出水溶性良好聚氨酯。
劉濤等以六氟雙酚A為PUE用擴鏈劑、聚己二酸丁二醇酯為軟段與MDI反應，采用一步法合成了一系列FPUE，并對PUE用擴鏈劑合成的聚氨酯分子結構參數(shù)與其力學性能關系進行了研究。結果表明，PUE用擴鏈劑所制備的FPUE具有較的高分子量、力學性能和阻尼性能，由于氟元素的引入使其表面張力有所降低，并存在明顯的軟硬段微相分離結構。
雙預聚體法制備含氟聚氨酯。雙預聚體法是先制備含羧基或羥基的含氟聚丙烯酸酯預聚物，再制備聚氨酯預聚物溶液，然后將兩種預聚物混合反應進行擴鏈，最后得到嵌段共聚物。
靳奇峰等合成了一種帶有雙鍵的含羧基半酯二元醇，與甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸類單體通過自由基聚合制備了多羥基含氟聚丙烯酸酯（HO-FPA）乳液，再與由TDI、聚癸二酸一縮乙二醇酯和二羥甲基丙酸合成的水性聚氨酯預聚體反應，在水中分散得到氟化聚氨酯-丙烯酸酯乳液。
研究了HO-FPA羥值含量對雙組分涂膜性能的影響，含氟單體用量對制備FPUA乳液時產(chǎn)生凝膠率的影響以及含氟量對涂膜表面接觸角的影響，結果表明，HO-FPA的羥值含量6.5%、FPUA含氟量在5.1%時雙組分涂膜的性能最佳。
而氟含量過高會使乳化劑分子對含氟單體包裹變得困難，容易引起離子聚集，并最終導致部分粒子沉降，從而使乳液的穩(wěn)定性變差。由雙預聚體法制備的FPUA復合乳液粒徑分布比較均勻，靜置穩(wěn)定性也比較好，但是操作較繁瑣，投料比需要精確計算，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)優(yōu)點:
液體,安全易操作
釜中壽命長
毒性低-艾姆斯試驗為陰性
流動性和附著性提高
濕度靈敏性低
可用于MDI預聚物的熟化
與多種多元醇共熟化劑和其他聚氨酯化學原料兼容
可用于室溫熟化
硬泡: 增強壓縮強度尺寸穩(wěn)定性,降低易脆性,閉孔率高,導熱系數(shù)低
TDI軟泡: 低密度,高強度,高承載性
MDI軟泡:低密度,低硬度,強度增強
為進一步簡化雙預聚體法制備FPUA的工藝，減少操作環(huán)節(jié)，安秋鳳等直接在交聯(lián)的聚氨酯預聚體中加入氟代丙烯酸酯類單體進行自由基聚合，再使用N-甲基二乙醇胺進行擴鏈，利用相轉化法制備穩(wěn)定的FPUA復合乳液。
疏水性研究表明，含氟丙烯酸酯的引入使復合乳液膜與水的接觸角由65o上升到98o。不飽和單體封端法制備含氟聚氨酯 。不飽和單體封端法是指將含有NCO端基的PU預聚體，用含有羥基等具有反應活性的單體（如甲基丙烯酸-β-羥丙酯）與NCO端基按1:1摩爾比反應進行封端，然后再與含氟丙烯酸酯或丙烯酸酯單體共聚，最后得到FPUA的復合乳液。
Jiang等首次以離子化的雙鍵封端聚氨酯大分子為乳化劑，通過自乳化法與丙烯酸六氟丁酯反應合成了FPUA。研究發(fā)現(xiàn)自乳化法制備FPUA的含氟量對粒徑和表面電荷的影響很小，適合用來制備高含氟量的FPUA。TEM觀察在FPUA表面出現(xiàn)較為規(guī)整的微相分布，接觸角測試表明含氟聚氨酯乳液的表面張力明顯降低。
盛艷等以甲基丙烯酸甲酯和甲 基丙烯酸全氟烷基乙基酯為單體，在甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚氨酯水分散體中共聚制得FPUA。研究表明含氟丙烯酸酯的引入，能夠顯著改善材料的表面性能和力學性能，F(xiàn)PUA膜對水的接觸角達105.8o,吸水率僅為3.2%，而拉伸強度達15.6MPa。
朱敏等先以聚丙二醇、IPDI和羥甲基丙烯酸合 成了雙鍵封端水性聚氨酯，再加入甲基丙烯酸六氟丁酯共聚 制備FPUA，并對合成工藝進行了深入的研究。Wang等同樣以聚醚二元醇、IPDI、二羥甲基丙酸和丙烯酸六氟丁酯為主要原料制備FPUA，從氟化物對軟硬段之間的相互影響解釋了含氟量對FPUA力學性能的影響。
由于含氟丙烯酸酯疏水疏油的特點，使其獨立于油水兩相，一般表面活性劑難以對其形成有效膠束，造成接枝率偏低。
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固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
