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水性聚氨酯乳液用擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-7-21 10:57:49 |
本文介紹水性聚氨酯乳液用擴(kuò)鏈劑。
葡萄糖改性水性聚氨酯乳液的制備方法，包括預(yù)聚、擴(kuò)鏈、中和和乳化各單元過程，首先將異佛爾酮二異氰酸酯和聚碳酸酯二元醇混合，85℃滴加催化劑二月桂酸二丁錫，反應(yīng)3小時(shí)得到聚氨酯預(yù)聚體;將聚氨酯預(yù)聚體降溫至70℃后加入水性聚氨酯乳液用擴(kuò)鏈劑和葡萄糖，繼續(xù)反應(yīng)至體系中-NCO含量不再變化;水性聚氨酯乳液用擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈后的反應(yīng)液經(jīng)TEA中和后加入去離子水乳化，減壓蒸餾脫除溶劑即得產(chǎn)品。
葡萄糖改性聚氨酯乳液涂膜后的熱分解溫度達(dá)到340℃左右，相比改性前的聚氨酯(熱分解溫度為284℃左右)的耐熱性有了明顯的提高，且耐水性得到了較大提高，吸水率較低可降低到13%以下，而普通聚酯型聚氨酯的吸水率一般為20%以上。
防水涂料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和撕裂強(qiáng)度隨著氣體吸收劑HHJ-1用量的增加，呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，而防水涂料的黏度逐漸增大。
在水固化聚氨酯防水涂料體系中，H2O作為固化劑與—NCO發(fā)生反應(yīng)生成CO2氣體，被氣體吸收劑HHJ-1吸收，使涂膜的表面和截面無氣泡或較少氣泡，較為密實(shí)，涂膜性能較好，因此，HHJ-1量的增加可提高拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和撕裂強(qiáng)度。
但是，并不是氣體吸收劑HHJ-1越多越好，存在一個(gè)吸收平衡值，如果它將所有存在涂膜中的CO2氣體吸收后，過多的HHJ-1起填料的作用，會(huì)降低產(chǎn)品性能，最終導(dǎo)致防水涂料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和撕裂強(qiáng)度降低;另外，HHJ-1是粉料，隨其添加量的增加，防水涂料的黏度必然增大，所以在保證防水涂料性能較好的同時(shí)，HHJ-1用量不宜過多。綜上分析，配方中其它組分不變，當(dāng)氣體吸收劑HHJ-1質(zhì)量份為4時(shí)防水涂料性能最佳。
水含量對(duì)防水涂料性能的影響。單組分(潮氣固化)聚氨酯防水涂料雖然不使用疑為致癌的有毒物MOCA作固化劑，但是它在施工過程中依靠吸收空氣中的水分緩慢進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)固化，固化時(shí)間較長，特別是在溫度低和濕度較小的環(huán)境中固化時(shí)間更長;其次，不能厚涂，施工需多道涂刮，影響工期，另外，在潮濕基層涂刷會(huì)起氣泡。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)
聚脲
降低凝膠反應(yīng)速度,使得用噴涂澆鑄技術(shù)生產(chǎn)這種高硬度聚合物成為可能。延長的凝膠速度可以改善與基層的粘著性、流動(dòng)性、涂層之間的結(jié)合及表面質(zhì)量。使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作為熟化劑,可顯著提高聚合物的抗沖擊性能低溫性能。
因此，水作為固化劑在聚氨酯防水涂料中優(yōu)勢(shì)較為明顯，不僅環(huán)保、受外界環(huán)境影響小、涂膜后固化速度快，而且在潮濕基層無氣泡。本實(shí)驗(yàn)PB-9224、FMBA、HHJ-1的質(zhì)量份分別為20、0.8、4，以A組分+B組分總質(zhì)量[m(A組分)∶m(B組分)=1∶2.5)]100份為基準(zhǔn)，考察水含量對(duì)水固化聚氨酯防水涂料性能的影響。
隨著水含量的增加，防水涂料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和撕裂強(qiáng)度先增大后降低，表干時(shí)間和實(shí)干時(shí)間逐漸縮短。水作為固化劑，其加入量嚴(yán)重影響防水涂料的力學(xué)性能和涂膜后的表干、實(shí)干時(shí)間。
當(dāng)水含量較少時(shí)，涂膜的凝膠時(shí)間長，即表干、實(shí)干時(shí)間長，但存在局部固化較快的現(xiàn)象，導(dǎo)致涂膜的均勻性降低，即成膜密實(shí)度不均勻，并且膜表面出現(xiàn)針孔、發(fā)黏，致使防水涂料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和撕裂強(qiáng)度不高。
當(dāng)水含量適中時(shí)，涂膜固化比較均勻且充分，整體性能提高;當(dāng)水含量過多時(shí)，反應(yīng)密度增大，反應(yīng)速度過快，加快了涂膜表干、實(shí)干時(shí)間，且交聯(lián)點(diǎn)較多，使聚合物分子鏈較短，另外，過量的水又會(huì)殘留于涂膜內(nèi)部，形成針孔和氣泡，從而導(dǎo)致涂料的性能降低。綜合考察，以A組分+B組分總量100份為基準(zhǔn)，當(dāng)水含量為20份時(shí)，涂膜的整體性能較優(yōu)。
隨著親水聚醚PB-9224用量增加，涂膜的斷裂伸長率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，而拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和—NCO含量逐漸增大。配方中其它組分不變，當(dāng)親水聚醚PB-9224質(zhì)量份為20，—NCO含量為4.5%時(shí)，制備涂料的成膜性能最佳。
隨著親水?dāng)U鏈劑DMBA用量的增加，拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，而斷裂伸長率和粘結(jié)強(qiáng)度逐漸增大。配方中其它組分不變，當(dāng)親水?dāng)U鏈劑DMBA的質(zhì)量份為0.8時(shí)較為合適。
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