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水性聚氨酯的擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-2-10 16:45:13 |
水性聚氨酯是水溶型、水分散型和水乳化型聚氨酯的統(tǒng)稱。自20世紀(jì)60年代工業(yè)化以來，水性聚氨酯以其優(yōu)良的性能和環(huán)境友好特性得以迅速發(fā)展。其在皮革涂飾、紡織涂層、玻璃纖維集束、涂料和粘合劑等領(lǐng)域的應(yīng)用，也成為近年來研究的熱點。
水性聚氨酯材料主要由二異氰酸酯、大分子多元醇、水性聚氨酯的擴鏈劑、中和劑、后擴鏈劑等組成。生產(chǎn)PU分散體的一般工藝流程為：多元醇減壓蒸餾脫水后，加入多異氰酸酯，可選擇是否加入催化劑，80~85℃下反應(yīng)到NCO達到理論值，加入親水性擴鏈劑，可選擇是否加入其他擴鏈劑以及丙酮等溶劑，保溫反應(yīng)至NCO達到理論值后，降溫至45~50℃，加入中和劑，攪拌0.5~1 h，將產(chǎn)品高速分散于水中同時加入水性聚氨酯的擴鏈劑進行擴鏈，均勻分散穩(wěn)定后，得到PU分散體產(chǎn)品。
在上述工藝中，水性聚氨酯的擴鏈劑的作用是在對端異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚體進行擴鏈的同時，引入親水性基團。根據(jù)親水基團的類型，水性聚氨酯的擴鏈劑可分為陰離子型擴鏈劑、陽離子型擴鏈劑和非離子性擴鏈劑。現(xiàn)在工業(yè)上最常用的是陰離子型擴鏈劑2，2-二羥甲基丙酸（DMPA）。
作為水性聚氨酯合成過程的重要組分，親水型擴鏈劑的種類、用量、加入方式等將直接影響PU分散體系及其涂膜的性能。
水性聚氨酯的詳細分類
由于聚氨酯原料和配方的多樣性，水性聚氨酯開發(fā)40年左右的時間，人們已研究出許多種制備方法和制備配方。水性聚氨酯品種繁多，可以按多種方法分類。
⒈以外觀分
水性聚氨酯可分為聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。實際應(yīng)用最多的是聚氨酯乳液及分散液，本書中統(tǒng)稱為水性聚氨酯或聚氨酯乳液。
⒉按使用形式分
水性聚氨酯膠粘劑按使用形式可分為單組分及雙組分兩類?？芍苯邮褂?，或無需交聯(lián)劑即可得到所需使用性能的水性聚氨酯稱為單組分水性聚氨酯膠粘劑。若單獨使用不能獲得所需的性能，必須添加交聯(lián)劑；或者一般單組分水性聚氨酯添加交聯(lián)劑后能提高粘接性能，在這些情況中，水性聚氨酯主劑和交聯(lián)劑二者就組成雙組分體系。
對苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴鏈劑HQEE)-固體應(yīng)用范圍
油井密封件、叉車輪胎、液壓汽缸密封件、傳送帶等PU制品，還可用于氨綸.
對苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴鏈劑HQEE)-固體是一種對稱的芳香族二醇擴鏈劑。它與MDI有著良好的配伍性，能明顯提高、改善制品的抗張強度、硬度和回彈性能。 HQEE/MDI是與MOCA/TDI并列的一個PU彈性體系列，使用該產(chǎn)品的PU一般用于對產(chǎn)品物理性能有高要求的領(lǐng)域.
⒊以親水性基團的性質(zhì)分
根據(jù)聚氨酯分子側(cè)鏈或主鏈上是否含有離子基團，即是否屬離子鍵聚合物（離聚物），水性聚氨酯可分為陰離子型、陽離子型、非離子型。含陰、陽離子的水性聚氨酯又稱為離聚物型水性聚氨酯。
⑴陰離子型水性聚氨酯又可細分為磺酸型、羧酸型，以側(cè)鏈含離子基團的居多。大多數(shù)水性聚氨酯以含羧基擴鏈劑或含磺酸鹽擴鏈劑引人羧基離子及磺酸離子。
⑵陽離子型水性聚氨酯一般是指主鏈或側(cè)鏈上含有銨離子（一般為季銨離子）或锍離子的水性聚氨酯，絕大多數(shù)情況是季銨陽離子。而主鏈含銨離子的水性聚氨酯的制備一般以采用含叔胺基團擴鏈劑為主，叔胺以及仲胺經(jīng)酸或烷基化試劑的作用，形成親水的銨離子。還可通過含氨基的聚氨酯與環(huán)氧氯丙烷及酸反應(yīng)而形成銨離子。
⑶非離子型水性聚氨酯，即分子中不含離子基團的水性聚氨酯。非離子型水性聚氨酯的制備方法有：①普通聚氨酯預(yù)聚體或聚氨酯有機溶液在乳化劑存在下進行高剪切力強制乳化；②制成分子中含有非離子型親水性鏈段或親水性基團，親水性鏈段一般是中低分子量聚氧化乙烯，親水性基團一般是羥甲基。⑷混合型 聚氨酯樹脂分子結(jié)構(gòu)中同時具有離于型及非離子型親水基團或鏈段。
⒋以聚氨酯原料分
按主要低聚物多元醇類型可分為聚醚型、聚酯型及聚烯烴型等，分別指采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作為低聚物多元醇而制成的水性聚氨酯。還有聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合 以聚氨酯的異氰酸酯原料分，可分為芳香族異氰酸酯型、脂肪族異氰酸酯型、脂環(huán)族異氰酸酯型。按具體原料還可細分，如TDI型、HDI型，等等。
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