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擴(kuò)鏈劑改性水性聚氨酯
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-2-24 22:53:29 |
水性聚氨酯材料是一種具有優(yōu)異的機(jī)械耐磨性、軟硬可調(diào)性、耐介質(zhì)性和優(yōu)良的裝飾性能的材料。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，水性聚氨酯(WPU)以其無(wú)毒、價(jià)廉、安全、不燃等優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)出巨大的市場(chǎng)前景，并有逐步取代溶劑型產(chǎn)品的趨勢(shì)。
但是單一水性聚氨酯在其應(yīng)用上存在固含量低、自增稠性差、硬度低、成膜光澤低、成膜時(shí)間長(zhǎng)、耐水性差的缺陷。目前水性聚氨酯研究的熱點(diǎn)是通過(guò)擴(kuò)鏈劑改性水性聚氨酯，提高水性聚氨酯的綜合性能并擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
聚氨酯是氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱，通常由多異氰酸酯與多元醇逐步聚合而成。在實(shí)際制備的聚氨酯樹脂中，除含有氨基甲酸酯基團(tuán)外，還含有脲、縮二脲等基團(tuán)。所以，從廣義上講，聚氨酯是異氰酸酯的加聚物。
1937年德國(guó)化學(xué)家拜耳教授首先利用異氰酸酯與多元醇化合物發(fā)生加聚反應(yīng)制得聚氨酯樹脂，隨后英、美等國(guó)家于1945～1949年從聯(lián)邦德國(guó)獲得了有關(guān)聚氨酯制造技術(shù)，并在1953年相繼實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
日本從德國(guó)拜耳公司和美國(guó)引入技術(shù)后于1955年開始聚氨酯工業(yè)化生產(chǎn)。我國(guó)聚氨酯工業(yè)化生產(chǎn)是在20世紀(jì)60年代才開始的。水性聚氨酯的研究開發(fā)及其生產(chǎn)幾乎與聚氨酯樹脂的工業(yè)化同時(shí)進(jìn)行。
1943年德國(guó)另一位化學(xué)家斯克拉克在乳化劑及保護(hù)膠體的存在下，將異氰酸酯在水中乳化，并在劇烈攪拌下添加二胺，第一次成功地制備出聚氨酯乳液。1953年Du Pont公司W(wǎng)yandotl將由二異氰酸酯和聚醚多元醇制成的-NCO預(yù)聚體用苯溶液分散于水中，此后又用二胺擴(kuò)鏈合成了水性聚氨酯，并在1967年首次工業(yè)化。
1972年德國(guó)拜耳公司正式將聚氨酯水分散體作為皮革涂料，引起各國(guó)的極大重視。1975年德國(guó)拜耳公司科研人員將聚氨酯分子鏈中引入親水成分，讓其在水中自乳化，從而得到高性能乳液，應(yīng)用領(lǐng)域也逐步拓展。
水性聚氨酯的合成原料主要有10大類：
(1)多異氰酸酯，常用的有甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯( MDI)、六次亞甲基二異氰酸酯(HDI)、多次甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)以及特殊用途的其它異氰酸酯；
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(zhǎng)的凝膠速度可以改善與基層的粘著性、流動(dòng)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。
(2)多元醇或多元胺等含氫化合物。多元醇化合物主要有聚酯多元醇、聚己內(nèi)酯、聚醚多元醇、氨基聚醚多元醇、聚己二醇、聚四氫呋喃、端羥基聚丁二烯橡膠、環(huán)氧樹脂和含羥基的丙烯酸樹脂等大分子多元醇。小分子多元醇有一縮二己二醇、1，4-丁二醇、三羥基丙烷、季戊四醇等。多元胺有丙二胺、二乙烯三胺、異佛爾酮二胺等；
(3)擴(kuò)鏈劑：1，4—丁二醇、乙二醇、己二醇、乙二胺等。
水性聚氨酯制備中常常使用擴(kuò)鏈劑改性水性聚氨酯，其中可引入離子基團(tuán)的親水性擴(kuò)鏈劑有多種，除了這類特種擴(kuò)鏈劑改性水性聚氨酯外，經(jīng)常還使用1，4—丁二醇、乙二醇、一縮二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亞乙基三胺等擴(kuò)鏈劑；
(4)水：蒸餾水、離子水；
(5)親水性擴(kuò)鏈劑：二羥甲基丙酸(DMPA)、二羥基半酯、乙二胺基乙磺酸鈉、二亞乙基三胺等；
(6)成鹽劑：HCL、醋酸、環(huán)氧丙烷 。
(7)溶劑：丙酮、甲乙酮、甲苯等 ；
(8)乳化劑：聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚物；
(9)交聯(lián)劑：環(huán)氧樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、多異氰酸酯；
(10)增稠劑：羧甲基纖維素、羥甲基纖維素等。
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 |
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