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水性聚氨酯親水性擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-2-23 17:31:49 |
謝偉等人在《DMBA基水性聚氨酯乳液的合成研究》表明：利用DMBA作為水性聚氨酯親水性擴鏈劑，采用后擴鏈工藝，整個反應(yīng)過程6h基本可以完成，不用溶劑，使得產(chǎn)品環(huán)保，而且不需脫溶，避免浪費。
劉都寶等人在《無溶劑水性聚氨酯的合成及性能研究》表明：在用DMBA合成水性聚氨酯過程，不要加一點溶劑既可以完成整個反應(yīng)過程，而且反應(yīng)結(jié)果附合配方設(shè)計。
高反應(yīng)率，反應(yīng)速度快，反應(yīng)溫度低。
合成聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)時間短，一般只要50-60分鐘，而DMPA則要150-180分鐘。這是因為DMBA結(jié)構(gòu)中比DMPA多了一個亞甲基，使羧基與亞甲基的距離加大，羧基與異氰酸酯的空間位阻減少，從而使反應(yīng)速率增大。
用于水性聚氨酯乳液其粒徑更細(xì)且分布窄，膠膜性能優(yōu)異，光澤度高。
劉都寶等人在《無溶劑水性聚氨酯的合成及性能研究》中，分別以水性聚氨酯親水性擴鏈劑二羥基丁酸（DMBA）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、聚氧化丙烯二醇（PPG-220）等主要原料，采用預(yù)聚體法合成無溶劑型水性聚氨酯樹脂，與DMPA基合成的WPU進行對比
劉都寶等人經(jīng)研究認(rèn)為，DMBA聚氨酯乳液的位伸強度和斷裂伸長率高于DMPA聚氨酯，原因是：
一是DMBA的分子結(jié)構(gòu)，龐大的側(cè)鏈-CH2COO-妨礙了聚氨酯硬段的聚集，硬段堆砌程度差，使硬段本身在軟段基質(zhì)中溶解度偏高，硬段微區(qū)中硬段減小，這些因素會導(dǎo)致模量下降，然而低模量會導(dǎo)致較大的斷裂伸長，反過來較大的斷裂伸長又會使軟段產(chǎn)生進一步的應(yīng)力結(jié)晶，結(jié)果出現(xiàn)較高的拉伸強度。
二是DMBA具有比DMPA更低的熔點，而且DMBA容易熔于多元醇，所以在相同的時間內(nèi)DMBA可以完全按照配方反應(yīng)，而由于DMPA只有一部分溶解反應(yīng)掉，所以DMBA比DMPA合成的分子量大，力學(xué)性能更優(yōu)越。DMBA光澤度比DMPA的光澤度高的原因，可能是由于DMBA的親水性更好，導(dǎo)致乳液的粒徑比較小，粒子較均勻。
綜上所述，二羥甲基丁酸具有比二羥甲基丙酸無法比擬的優(yōu)勢，可以認(rèn)為是目前己知性能最優(yōu)的親水基化合物。
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, 由于其中每個氨基上的氫原子被一個仲丁基取代,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,既不會浸出,也不會析出。同時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。
隨著國家對環(huán)保政策的日益嚴(yán)厲，各項法規(guī)相繼出臺，我國的水性樹脂的必將快速發(fā)展，水基材料替代傳統(tǒng)的油性材料已是大勢所趨，二羥甲基丁酸作為一種性能更優(yōu)的水性聚氨酯親水性擴鏈劑，必將迎來廣闊的市場。
選用ＰＤＭＳ和ＰＨＭＯ作為ＰＵ材料的軟鏈段（即混合大二醇），混合軟鏈段中ｍ（ＰＤＭＳ）∶ｍ（ＰＨＭＯ）＝４∶１，ｗ（硬鏈段）＝４０％。
當(dāng)混合擴鏈劑中ｎ（ＢＤＯ）∶ｎ（ＢＨＴＤ）為３∶２時，采用兩步本體溶液聚合法合成出的混合大二醇基ＰＵ彈性體（ＰＵＥ－４０）表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，其極限拉伸強度變化不大，模量顯著降低；另外，ＰＵＥ－４０試樣的透明性好，表明該試樣中發(fā)生的微觀相分離程度較小，對光的散射性好。
ＤＨＰＡ含量對聚氨酯乳液性能的影響。隨著ＤＨＰＡ用量的增加，黏度逐漸增大。透射電鏡照片顯示乳膠粒平均粒徑隨親水基團含量的增加而減小，而且膠粒基本呈球形。
ＤＨＰＡ含量對聚氨酯膠膜性能的影響。在Ｒ值為２時制備的水性聚氨酯乳液制膜的力學(xué)性 能可見，在含有ＤＨＰＡ的 膠膜中，隨著親水基團含量的增加，膜的拉伸強度基本呈上升趨勢，而伸長率先上升后下降，ＤＨ－ＰＡ為５％時膠膜的力學(xué)性能最佳。
采用自制的磺酸型親水?dāng)U鏈劑（ＤＨＰＡ）可以制得綜合性能較優(yōu)的水性聚氨酯，當(dāng)Ｒ為２、ＤＨ－ＰＡ為５％時得到的聚氨酯乳液最透明，且具有較好的穩(wěn)定性，膠膜具有最佳的力學(xué)性能。 與羧酸鹽型產(chǎn)品相比，產(chǎn)品的斷裂伸長率和硬度有了很大程度的提高。
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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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