|
|
|
擴(kuò)鏈劑對分散體的影響
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-2-20 17:11:30 |
擴(kuò)鏈劑對分散體的影響之加入方式。
張輝等用聚醚型聚氨酯為目標(biāo)產(chǎn)物，研究了一步法和兩步法加入DMPA的方式對分散體系的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：二步法合成的乳液外觀比一步法好，其乳液粒徑小，但一步法的力學(xué)性能要優(yōu)于二步法。這是因為DMPA與TDI的反應(yīng)活性較聚醚多元醇大，采用一步法加料，DMPA優(yōu)先于TDI反應(yīng)，形成了較長的硬段及比較密集的親水基團(tuán)序列，使得分子鏈間含親水基團(tuán)的硬段之間的靜電力和氫鍵作用加強，導(dǎo)致硬段過度密集，水分子難以融入硬段區(qū)域中；另一方面，離子的聚集度加強而軟硬段相分離，使得涂膜具有良好的力學(xué)性能。
二步法中聚醚先于TDI形成軟硬段嵌段共聚物，之后加入的親水性的離子基團(tuán)被長的聚醚分子間隔地分布在分子鏈中，優(yōu)于分子鏈中規(guī)則地分布著大量的親水基團(tuán)，使得分子整體的親水性提高，粒徑減小，因此乳液外觀較一步法好。
擴(kuò)鏈劑對分散體的影響之涂膜機械性能。
研究發(fā)現(xiàn)，隨著DMPA含量的增加，涂膜的拉伸強度和剪切強度提高，斷裂伸長率降低。這是由于PUA分子為軟硬段嵌段共聚物，其中氨基甲酸酯鍵（或有少量脲鍵）構(gòu)成硬段，多元醇構(gòu)成軟段，軟硬段比例直接決定了其力學(xué)性能。小分子親水?dāng)U鏈劑含量的增加，使得分子結(jié)構(gòu)中硬段比例提高，分子內(nèi)庫倫力和氫鍵作用增強，從而導(dǎo)致拉伸強度和機械強度提高，而斷裂伸長率降低。
擴(kuò)鏈劑對分散體的影響之相轉(zhuǎn)化行為。
與其他體系的相反轉(zhuǎn)一樣，水性聚氨酯預(yù)聚物的加水乳化過程也要經(jīng)歷從W/O到O/W的轉(zhuǎn)變過程。張輝等[9]人研究發(fā)現(xiàn)，隨著DMPA含量的增加，體系的相轉(zhuǎn)變點后延（如圖3所示），因為DMPA含量增加，硬段比例增大，隨著體系離子化程度的提高，軟硬段間的極性差異增大，造成體系的相分離程度提高，同時微粒子點陣密度增加，需要更多的水才能使之完全解聚集，雖然，提高DMPA含量，可以改善乳液外觀，提高涂膜力學(xué)性能等，但過高的含量不僅使耐水性變差，而且將導(dǎo)致相轉(zhuǎn)變點后延，從而使乳化過程需要更多的水，而固含量大大降低。
朱寧香等研究發(fā)現(xiàn)，隨著親水基含量的增大，分散體粒徑減小，Zeta電位絕對值增大，兩者提高了分散體的貯存、離心和稀釋穩(wěn)定性。這是因為當(dāng)PU大分子中親水基團(tuán)含量不足時，抵抗大分子團(tuán)聚的雙電層較弱，Zeta電位較低，使分散體的粒徑比較大，外觀乳白渾濁；當(dāng)DMPA用量增大時，PU大分子中親水基團(tuán)含量增大，Zeta電位增大，則分散體粒徑減小，其貯存、稀釋、離心穩(wěn)定性增強。
4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)
聚脲
降低凝膠反應(yīng)速度,使得用噴涂澆鑄技術(shù)生產(chǎn)這種高硬度聚合物成為可能。延長的凝膠速度可以改善與基層的粘著性、流動性、涂層之間的結(jié)合及表面質(zhì)量。使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作為熟化劑,可顯著提高聚合物的抗沖擊性能低溫性能。
文章對乳液在高溫、低溫以及室溫下貯存穩(wěn)定性進(jìn)行了測試。當(dāng)DHPA含量小于4%時,乳液經(jīng)3次凍融出現(xiàn)凝膠,當(dāng)DHPA含量大于5%時,乳液經(jīng)4次凍融出現(xiàn)凝膠,說明乳液具有一定的抗凍融性。乳液在高溫表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性,乳液的貯存穩(wěn)定性也很好,室溫放置6個月以上沒用明顯的分層。
在含有DHPA的WPU膠膜中,隨著親水基團(tuán)含量的增加,膠膜的拉伸強度呈上升趨勢,而斷裂伸長率則呈先增后降的趨勢。當(dāng)DHPA含量為5%時,WPU膠膜的綜合力學(xué)性能最佳。
聚氨酯的硬段中存在兩個熔融峰,且隨著DHPA含量的不斷增加,兩個熔融峰的Tg(玻璃化溫度)均向低溫轉(zhuǎn)移,說明硬段相中有序區(qū)的均勻程度下降,另外軟硬段間的相互作用也使鏈段較短的硬鏈段首先進(jìn)入軟段相,當(dāng)DHPA含量不斷增加到一定程度后,軟段相中不再形成結(jié)晶,對硬段鏈的限制變小,存在硬段鏈的量也增加,導(dǎo)致硬段區(qū)的有序程度降低,所以,熔融溫度降低。
綜上所述,采用磺酸型親水?dāng)U鏈劑(DHPA)制得的聚氨酯微乳液粒徑呈多元分布,乳膠粒子呈球形;乳液為假塑性流體;隨著DHPA含量的增大,膠粒平均粒徑逐漸減小,固含量不斷增大,且當(dāng)DHPA含量為6%時,乳液的固含量最高達(dá)59%。乳液具有較好的低溫和高溫以及貯存穩(wěn)定性;隨著DHPA含量的增大膠膜的拉伸強度逐漸增大,斷裂伸長率則先增大后減小,但DHPA含量對膠膜的熱穩(wěn)定性沒有明顯的影響。
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
