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水性聚氨酯親水?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：2017-7-31 17:24:16 |
本文介紹水性聚氨酯親水?dāng)U鏈劑。
制備了以N，N-（2-羥乙基）-2-氨基乙磺酸鈉（BES—Na）為水性聚氨酯親水?dāng)U鏈劑的磺酸型水性聚氨酯，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。
水性聚氨酯親水?dāng)U鏈劑研究表明：隨著BES—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％。
隨著擴(kuò)鏈劑BOZ含量的增加，體系的MFR迅速升高，平衡扭矩降低。這可能由于在加工過(guò)程中，反應(yīng)溫度低于BOZ最佳活性溫度，擴(kuò)鏈反應(yīng)未發(fā)生，小分子BOZ反而起到增塑作用，導(dǎo)致體系黏度迅速降低。也可能是僅有一個(gè)BOZ環(huán)與羧基反應(yīng)，消耗了羧基，卻對(duì)擴(kuò)鏈無(wú)貢獻(xiàn)。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)鏈劑ADR-4370和TDI在連續(xù)加工的情況下，能夠更好地改善PBS分子量和黏度低的缺陷。
采用擴(kuò)鏈劑2,4甲苯二異氰酸酯(TDI)、2,2’-雙(2-惡唑啉)(BOZ)以及新型擴(kuò)鏈劑ADR-4370對(duì)聚丁二酸丁二醇酯(PBS)進(jìn)行擴(kuò)鏈，研究了三種擴(kuò)鏈劑對(duì)PBS性能的影響。
采用聚乳酸(PLA)與PBS共混，選擇最佳配比以及合適的共混工藝。結(jié)果表明：新型擴(kuò)鏈劑ADR-4370可以明顯改善PBS的加工性能和力學(xué)性能，PBS/PLA最佳配比為70:30，在共混同時(shí)進(jìn)行就地增容擴(kuò)鏈改性可以更好地提高PBS/PLA的性能。
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。
熱塑性脂肪族聚酯聚丁二酸丁二醇酯(PBS)具有良好的生物相容性和生物可吸收性，在使用過(guò)程中性能穩(wěn)定，使用后能在堆肥、土壤、水和活化污泥等環(huán)境下被微生物或動(dòng)植物體內(nèi)的酶分解，最終產(chǎn)物為二氧化碳和水。
PBS是良好的全生物降解材料，但由于分子量低，特性黏數(shù)低，熔體流動(dòng)速率高，在實(shí)際加工時(shí)不易用擠出、吹塑等工藝進(jìn)行成型加工，大大阻礙了它的應(yīng)用。由于含有端羥基和端羧基，可以尋找一種合適的小分子擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈改性，以達(dá)到增加分子量、提高黏度的目的。目前對(duì)聚酯擴(kuò)鏈常用的擴(kuò)鏈劑有環(huán)氧類、異氰酸類和酸酐類等。
目前水性聚氨酯生產(chǎn)多使用二羥基甲基丙酸、二氨基烷基磺酸鹽等無(wú)功能性的常用親水?dāng)U鏈劑，生產(chǎn)功能性水性聚氨酯還需要共混或者共聚加入其它功能性物質(zhì)或單體。如現(xiàn)有使聚氨酯具有偶氮特性的方法可分為主客體摻雜型和反應(yīng)型二種。主客體摻雜型方法雖然工藝簡(jiǎn)單，只需通過(guò)摻入部分偶氮小分子化合物到聚氨酯基體中，但實(shí)際上用這種方法制得的是一混合物，其中的小分子偶氮化合物由于與基體的相容性問題，不僅摻雜濃度受限，且使用過(guò)程中常會(huì)發(fā)生在混合物材料中遷移、從材料中滲出等問題，導(dǎo)致材料性能降低；反應(yīng)型方法是將偶氮小分子化合物作為聚合反應(yīng)的單體，通過(guò)偶氮化合物的活性官能團(tuán)參與聚合得到含有偶氮生色團(tuán)結(jié)構(gòu)的聚氨酯。
使用一種含有偶氮發(fā)色團(tuán)的親水?dāng)U鏈劑，這種親水?dāng)U鏈劑集常用親水?dāng)U鏈劑和色漿、偶氮功能特性于一體，部分或全部替代常用親水?dāng)U鏈劑和小分子二元醇擴(kuò)鏈劑，從而合成出側(cè)鏈偶氮型陰離子水性聚氨酯乳液。
本發(fā)明方法不僅可以大大降低親水?dāng)U鏈劑的用量，而且可以得到一種偶氮基團(tuán)位于聚氨酯側(cè)鏈，在形成水性聚氨酯乳液的自乳化過(guò)程中，偶氮功能單元分布在乳球粒子形成的雙電層結(jié)構(gòu)表面，乳液色彩度高，而且紫外光可以很容易照射到位于雙電層表面的偶氮功能基團(tuán)并發(fā)生順反異構(gòu)效應(yīng)，具有很好的刺激響應(yīng)性，通過(guò)刺激響應(yīng)改變聚氨酯乳球的粒徑大小，可作為紫外光、可見光、熱響應(yīng)的納米載體。該類高分子乳液在功能涂層、變色材料、藥物等負(fù)載物進(jìn)行控制釋放方面有一定的應(yīng)用前景。
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