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N，N-(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸鈉親水?dāng)U鏈劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-8-14 18:17:30 |
本文介紹N，N-(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸鈉親水?dāng)U鏈劑。
以N，N-(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸鈉親水?dāng)U鏈劑制備合成磺酸型水性聚氨酯，采用FT-IR、DSC對(duì)水性聚氨酯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并研究了BES-Na含量和NCO/OH值對(duì)水性聚氨酯乳液和薄膜性能的影響。
N，N-(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸鈉親水?dāng)U鏈劑研究表明:隨著B(niǎo)ES-Na含量的增加，乳液粒徑分布區(qū)間變窄，平均粒徑由237.3nm減小至61.2nm，薄膜的力學(xué)性能有較大提高，拉伸強(qiáng)度由16.07MPa增至24.67MPa，斷裂伸長(zhǎng)率由478.73%增至724.07%，硬度增大，吸水率由6.82%增至13.03%;隨著NCO/OH值的增大，乳液粒徑分布變寬，平均粒徑由77.6nm增至335.7nm，薄膜拉伸強(qiáng)度由11.46MPa增至22.28MPa，而斷裂伸長(zhǎng)率由555.61%降至22.9%，薄膜逐漸變得脆硬，硬度增大，吸水率由12.19%降至10.27%。
親水性擴(kuò)鏈劑結(jié)合到聚氨酯分子中，能使聚氨酯鏈段上帶有能被離子化的功能性基團(tuán)，從而使分子鏈具有親水性，能較好地分散于水相中。陰離子型擴(kuò)鏈劑中帶有羧基、磺酸基等親水基團(tuán)，常用的親水性擴(kuò)鏈劑有：二羥甲基丙酸(DMPA)、二羥甲基丁酸(DMBA)、1，2-丙二醇-3-磺酸鈉、l，4-丁二醇-2-磺酸鈉等。
目前國(guó)內(nèi)合成水性聚氨酯的陰離子型親水單體主要選用DMPA，國(guó)外很多水性聚氨酯則是基于磺酸鹽型的產(chǎn)品。
含叔胺基的二羥基化合物是一類(lèi)常用的陽(yáng)離子型聚氨酯乳液擴(kuò)鏈劑。通過(guò)季銨化反應(yīng)或用酸中和，鏈段中的叔胺基生成季銨離子具有親水作用。其中以N-甲基二乙醇胺最為常用。
二亞乙基三胺與環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)產(chǎn)物也是一種特殊的陽(yáng)離子型擴(kuò)鏈劑。
N,N-二甲基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺分別與芐基氯、十二烷基溴反應(yīng)，可制得含羥基官能團(tuán)的季銨陽(yáng)離子化合物，這些化合物可以作為季銨鹽離子型聚氨酯的擴(kuò)鏈劑。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)產(chǎn)品用途
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可應(yīng)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(yīng)用于噴涂聚脲、及多種用于金屬和混凝土修補(bǔ)的化合物。
軟泡
大塊泡沫 - 在標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和承載性能,在多數(shù)情況下,這些優(yōu)點(diǎn)在降低泡沫密度得以實(shí)現(xiàn)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(qiáng)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(yīng)用中已經(jīng)證實(shí),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(qiáng)拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和延伸率,縮短脫模時(shí)間。
硬泡
聚氨酯硬泡 – 在有水或無(wú)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(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性,同時(shí)降低易脆性,提高閉孔率,降低導(dǎo)熱系數(shù)。
聚異氰脲酸酯硬泡 - - 在系統(tǒng)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(qiáng)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(dāng)?shù)拇呋瘎┕彩旎瘎?可以生產(chǎn)用于噴涂、澆鑄法的組合料系統(tǒng)。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(zhì)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(rùn)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(yù)聚物的熟化,以生產(chǎn)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(zhǎng)釜中壽命,從而生產(chǎn)用作工業(yè)密封材料的軟彈性體。
非離子型擴(kuò)鏈劑，一般是采用水溶性聚氧化乙烯二醇，或采用含氧化乙烯(EO)鏈節(jié)的親水性共聚醚，或含EO鏈節(jié)的擴(kuò)鏈劑。非離子型水性聚氨酯，親水性鏈段一般是中低分子量聚氧化乙烯，親水性基團(tuán)一般是羥甲基，常用的非離子型親水?dāng)U鏈劑有三羥甲基丙烷聚乙二醇單甲醚。
以N,N-二甲基乙醇胺和N-甲基二乙醇胺為原料，在乙醇溶液中與氯乙酸和NaOH反應(yīng)，合成了N,N-甲基-N-(2-羥乙基)甜菜堿和N-甲基-N,N-二(2-羥乙基)甜菜堿。這些化合物可以作為兩性離子型聚氨酯離聚物的擴(kuò)鏈劑使用。國(guó)外產(chǎn)品MDAPS，也是一種很好的兩性離子型聚氨酯擴(kuò)鏈劑。
不同擴(kuò)鏈劑對(duì)彈性體脫模時(shí)間的影響。將預(yù)聚物分別與MOCA、DADMT及TX21擴(kuò)鏈劑反應(yīng)，混合均勻后于110℃模壓硫化，測(cè)定在該溫度下所得到的彈性體的可脫模時(shí)間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，110℃下，MOCA固化體系在脫模時(shí)間為2～3min;DADMT固化體系脫模時(shí)間為4～5min;TX21固化體系脫模時(shí)間為2～3min。由此可以看出，MOCA和TX21特別適合于快速固化體系。
不同擴(kuò)鏈劑對(duì)彈性體力學(xué)性能的影響采用相同的預(yù)聚物，分別用MOCA、DADMT及TX21擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈，在一定的溫度下固化成型，將得到的彈性體的力學(xué)性能作對(duì)比用液體擴(kuò)鏈劑DADMT和TX21代替MOCA固化相同的預(yù)聚物，得到的彈性體的力學(xué)性能相差不大，完全可以滿足產(chǎn)品的使用要求。
通過(guò)對(duì)MOCA、DADMT及TX21三種擴(kuò)鏈劑工藝性能和所得到的彈性體物理機(jī)械性能的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，3種擴(kuò)鏈劑得到的彈性體的力學(xué)性能相當(dāng)，新型擴(kuò)鏈劑TX21可以替代MOCA作聚氨酯彈性體的常溫?cái)U(kuò)鏈劑。不足之處是TX21較深，不適合于淺色制品。
制備乳膠膜。乳液黏度較小，固含量為30%左右時(shí)，其涂-4杯黏度為15s左右。所以，涂膜時(shí)可以直接在模具中自流平成膜。為了加快其表干和實(shí)干時(shí)間，分3次涂膜，成膜厚度為(1.5±0.2)mm。養(yǎng)護(hù)要求按照GB/T16777-1997。
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