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水合肼擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-3-11 23:50:27 |
聚氨酯乳液室溫干燥1周后，用肉眼觀察其透明性。采用Mastersize2000激光散射粒徑儀測(cè)試乳液體系粒徑及粒徑分布;采用傅里葉變換紅外光譜對(duì)薄膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析;采用掃描電鏡對(duì)薄膜的表面結(jié)構(gòu)與形貌進(jìn)行分析。
采用Mastersize2000激光散射粒徑儀測(cè)定PU、PA以及PA改性PU乳液的粒徑。當(dāng)水合肼擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈的PU和PA共混時(shí)，所得到的丙烯酸共混改性聚氨酯的粒徑增大不是很明顯，PU與PA膠粒之間的聚結(jié)比較少，其中由水合肼擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈的PU進(jìn)行PA改性后的粒徑比用乙二胺擴(kuò)鏈的體系的粒徑要大一些。
這可能是由于水合肼擴(kuò)鏈劑含有水合肼結(jié)構(gòu)的化合物或其衍生物與含有羰基結(jié)構(gòu)(如丙烯酰胺或雙乙酮丙烯酰胺等)在共混成膜過程中生成化學(xué)鍵，使PU和PA之間具有更好的相容性，膠粒與膠粒之間聚結(jié)程度比用乙二胺擴(kuò)鏈所制得的丙烯酸改性后聚氨酯(PUA)的聚結(jié)程度大。
乳液聚合反應(yīng)丙烯酸改性水性聚氨酯乳液的粒徑比丙烯酸共混改性水性聚氨酯的粒徑要大，粒徑增大比較明顯。接枝聚合反應(yīng)過程中，反應(yīng)前后乳液粒子增大不是十分明顯，粒子粒徑分布比較窄，這樣粒子與粒子的相容性好，沒有發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象。
聚丙烯酸酯(PA)、聚氨酯(PU)以及PUA的傅里葉變換紅外光譜圖。2960cm-1是C-H鍵的吸收峰，PU光譜圖在2868cm-1左右分裂成2個(gè)吸收峰，這是C-C雙鍵所表現(xiàn)出來的特征峰，通過聚合反應(yīng)后PUA中不出現(xiàn)分裂現(xiàn)象，說明PU中CC雙鍵與丙烯酸單體進(jìn)行了自由基聚合。在1700cm-1 左右有很強(qiáng)的酯基(即羰基)特征吸收峰。
其中PU和PUA中在1540cm-1左右有NH的吸收峰，而在PA中沒有該吸收峰，說明在聚氨酯形成過程中，生成了脲鍵基團(tuán)。PU和PUA在3333cm-1 有NH吸收峰，說明形成了大量的氨酯鍵，這是由NCO基團(tuán)與水或擴(kuò)鏈劑形成氨酯或脲鍵所表現(xiàn)出來的吸收峰。
由上述說明用丙烯酸羥乙酯進(jìn)行聚氨酯封端后進(jìn)行丙烯酸酯乳液合成后，PA接枝到PU鏈段中形成接枝型PUA體系。
MDBA是4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,是一種液體仲二胺, 由于其中每個(gè)氨基上的氫原子被一個(gè)仲丁基取代,在有限的空間里活潑氫原子和仲丁基的 結(jié)合產(chǎn)生了許多獨(dú)特的性能,氨基部分形成了影響硬段的脲鍵,而丁基則起內(nèi)增塑劑作用。 它與聚合物母體相連,既不會(huì)浸出,也不會(huì)析出。同時(shí)烷基增加了二胺的溶解性,使它幾乎能與任何多元醇和多元胺混合。
2#、3#、4#、6#薄膜都是由丙烯酸改性水性聚氨酯顆粒與顆粒相互連接而形成的薄膜。其中2#、3#薄膜為半透明的，乳膠膜表面不平整，凹凸不平，粒子與粒子之間堆積不夠緊密。從4#、5#樣品的乳膠膜的SEM照片上看，該乳膠膜粒子與粒子之間堆積相對(duì)比較緊密，表面平整，說明通過乳液聚合，丙烯酸與聚氨酯之間的微相分離相對(duì)較小，PU與PA的相容性和共混程度提高。
6#薄膜粒子比2#、3#、4#的粒子要大，顆粒的粒徑大小比較均勻。1# 、5# 薄膜的表面形貌要比其他薄膜平整得 多，其中5#乳膠膜的表面形貌是最好的，整個(gè)乳膠膜成為一個(gè)整體，觀察不到乳膠粒子的顆粒形貌。
從乳液粒子的粒徑大小、乳膠膜的透明性以及膠膜的SEM分析，得出:用丙烯酸與聚氨酯共混，如丙烯酸中含有活性反應(yīng)基團(tuán)羰基(如丙烯酰胺或雙乙酮丙烯酰胺等)聚氨酯中含有水合肼或其衍生物結(jié)構(gòu)的化合物封端結(jié)構(gòu)，所得丙烯酸改性水性聚氨酯的粒徑要比不含反應(yīng)活性基團(tuán)的聚丙烯酸與水性聚氨酯混合體系要小，所得到的薄膜的平整度和薄膜中顆粒與顆粒的聚結(jié)程度也比不含活性基團(tuán)的共混體系要好，這可能是含有活性反應(yīng)基團(tuán)的PU和PA兩者鏈與鏈之間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，能一定程度地提高聚氨酯的性能。
通過共混改性PU和PA兩者之間的相容性和共混程度是有限的，所形成的乳膠膜為半透明狀態(tài)，性能提高不是十分明顯。為了充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，只有尋求更為可行的改性方法。當(dāng)丙烯酸酯單體以PU為種子乳液進(jìn)行乳液聚合時(shí)，在聚合反應(yīng)過程中，丙烯酸能溶脹到聚氨酯顆粒內(nèi)部進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)。
因此，通過種子乳液聚合反應(yīng)，聚氨酯和丙烯酸的相容性和共混程度能明顯地提高，薄膜中乳膠顆粒與顆粒之間堆積緊密，所得到的PUA薄膜為透明的，薄膜表面平整光滑，當(dāng)聚氨酯和丙烯酸中含有活性反應(yīng)基團(tuán)時(shí)，所得到的PUA薄膜表面看不到顆粒的形貌，整個(gè)薄膜的顆粒連為一體。
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4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA) http://www.mctechserv.com |
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