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偶氮型陰離子擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-7-22 11:15:38 |
本文介紹偶氮型陰離子擴鏈劑。
采用偶氮型陰離子擴鏈劑為原料，部分或全部替代常用親水擴鏈劑，也可部分或全部取代其它的小分子擴鏈劑制備有色偶氮型陰離子水性聚氨酯。
制備的陰離子偶氮型水性聚氨酯，由于使用的偶氮型陰離子擴鏈劑除含有叔胺結構外，還含有兩個磺酸或羧酸基團，本身可以自成鹽，親水性更強，偶氮發(fā)色團和親水基團的增加呈線性關系，不會相互限制。所以，不會導致傳統(tǒng)縮聚方法引起的聚氨酯體系中親水基團、小分子二元醇投料受很大限制或減少的問題，偶氮二元醇在水性聚氨酯中非水性非溶劑性物質中含量可達到20.87wt％。
在生產(chǎn)過程中減少了生產(chǎn)偶氮型水性聚氨酯的工序，而且陰離子偶氮親水擴鏈劑在形成有色水性聚氨酯乳液時由于偶氮發(fā)色團已化學鍵入到聚氨酯分子鏈中，與常規(guī)將小分子染料或顏料直接混入聚氨酯本體的材料相比，本發(fā)明制備的聚氨酯乳液經(jīng)脫水后形成的聚氨酯材料偶氮發(fā)色團分布均勻，成膜后不會出現(xiàn)表面掉色、發(fā)花等現(xiàn)象，偶氮功能特性可持久保持。
使用磺酸型偶氮親水擴鏈劑可制備水性聚氨酯親水單體用量少、高固含量、耐酸堿性好的有色水性聚氨酯；使用羧酸型偶氮親水擴鏈劑制備的偶氮型水性聚氨酯乳液穩(wěn)定，耐水性好，磺酸型與磺酸型偶氮親水擴鏈劑混合制得的材料兼具磺酸型和羧酸型水性聚氨酯的某些優(yōu)點。
偶氮型水性聚氨酯由于偶氮生色團位于聚氨酯分子鏈側鏈，自乳化過程中，具有強親水性磺酸鹽或羧酸鹽結構的偶氮單體單元分布在乳球粒子表面形成穩(wěn)定的雙電層結構，在較低能量(6mW/cm2)激發(fā)下即可發(fā)生可逆的順-反異構構型變化(異構化效率可達100％)。
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
偶氮型水性聚氨酯由于偶氮生色團位于聚氨酯分子鏈側鏈，具有強親水性磺酸鹽或羧酸鹽結構的偶氮單體單元分布在乳球粒子表面形成穩(wěn)定的雙電層結構，可以作為紫外光、熱響應的納米載體，通過刺激響應改變聚氨酯的粒徑大小(該雙電層結構具有細密的微孔，可以通過調節(jié)粒徑大小控制微孔大小)，對載體內部的負載物進行控制釋放等，大大擴展了偶氮聚氨酯的應用范圍。
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 到高固含量的產(chǎn)品，可適用的pH值范圍較寬（pH值為5～8），并具有較好的初黏度、耐水及耐熱性。
水性聚氨酯的合成中，擴鏈劑起著很重要的作用，各種親水單體的開發(fā)研究也越來越多。二羥甲基丙酸（DMPA）是一種很好的羧酸型親水擴鏈劑，在市場上的應用很廣泛，但由于其自身的一些特點，導致在合成過程中產(chǎn)生一些亟待解決的問題，但就目前來說，DMPA還是一種效果很好的親水擴鏈劑。在以后的發(fā)展中，可以通過改性來克服其性能上的缺點，當然也要尋找更經(jīng)濟更有效的親水擴鏈劑。
磺酸型水性聚氨酯能夠顯著地提高聚氨酯的固含量，在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。
侯薇等研究了親水擴鏈劑2,2-二羥甲基丁酸（DMBA）的合成工藝，以甲醛和丁醛作為主要原料，在NaOH/Na2CO3作催化劑的條件下，再以H2O2氧化制得DMBA，并以此為擴鏈劑合成出了一種水性聚氨酯。與以DMPA為親水擴鏈劑合成的水性聚氨酯的涂膜進行了對比。
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4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA) http://www.mctechserv.com |
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