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水性聚氨酯用磺酸型親水?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：2017-9-2 17:10:57 |
本文介紹水性聚氨酯用磺酸型親水?dāng)U鏈劑。
水性聚氨酯用磺酸型親水?dāng)U鏈劑及其制備方法屬于化學(xué)品領(lǐng)域，主要解決水性聚氨酯行業(yè)中所用的親水?dāng)U鏈劑反應(yīng)速度慢，并且水性樹(shù)脂固含量低、耐熱性低，應(yīng)用于粘合劑時(shí)粘接強(qiáng)度低。
水性聚氨酯用磺酸型親水?dāng)U鏈劑用多元胺，如乙二胺等0.5～1.5份充分溶解在溶劑中，在溫度40～100℃下，與烯基磺酸鹽，如乙烯基磺酸鈉等的25％左右的水溶液5～9份反應(yīng)4～30小時(shí)后，減壓蒸餾除去溶劑，再以水、醇或酮溶解，經(jīng)沉淀濾除雜質(zhì)后，再次減壓蒸餾除去所有溶劑，即得合格可應(yīng)用產(chǎn)品，再加水進(jìn)行貯存穩(wěn)定性處理，為略有混濁的淺黃色、油狀、粘稠液體，密度1.16～1.21g/ml、pH11～12、氨值6.9±0.9gNH3/100g、有效成份40～55％；能普遍應(yīng)用于各領(lǐng)域水性聚氨酯的生產(chǎn)，反應(yīng)速度快，生產(chǎn)效率高，制備的水性樹(shù)脂固含量大大提高，耐熱、耐酸堿、耐硬水性能明顯改善，非常有利于制備粘合劑。
聚氨酯的特征吸收峰分別位于3334cm-1(νN-H)、2856-2949cm-1(νCH2andνCH3)、1714cm-1(νC＝O)和1114cm-1(νC-O-C)處；在偶氮型陰離子水性聚氨酯譜圖中，不僅可看出聚氨酯的所有特征吸收峰，還顯示出1570cm-1和1415cm-1(偶氮化合物結(jié)構(gòu)中苯環(huán))處的特征吸收峰，說(shuō)明磺酸型親水?dāng)U鏈劑在合成制備聚氨酯時(shí)已完全參與了反應(yīng)。
磺酸型親水?dāng)U鏈劑制成的偶氮陰離子水性聚氨酯PU2分子鏈中的偶氮生色團(tuán)部分具有典型的光致構(gòu)型異構(gòu)特性。偶氮陰離子水性聚氨酯乳液PU2在波長(zhǎng)365nm、輻射照度為6mW/cm2的光照下由于偶氮苯結(jié)構(gòu)部分的反式異構(gòu)體向順式異構(gòu)體的構(gòu)型轉(zhuǎn)變而引起的443nm左右處吸光度的改變。
隨著照射時(shí)間的延長(zhǎng)，443nm左右處的吸光度值逐漸減?。徽丈?-10分鐘內(nèi)，吸光度值迅速減小；約在16分鐘后，吸光度變化很小，在第34分鐘時(shí)乳液的表觀顏色從剛照射時(shí)的橙黃色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色，吸光度基本不再發(fā)生變化。
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。
擴(kuò)鏈反應(yīng)。將一定質(zhì)量的預(yù)聚體加入三口燒瓶中，然后加入預(yù)聚體質(zhì)量50%左右的丙酮，攪拌使其完全溶解。
自乳化過(guò)程后，帶有親水基團(tuán)的偶氮組分位于聚氨酯乳球外部，即具有強(qiáng)親水性磺酸鹽結(jié)構(gòu)的偶氮單體單元分布在乳球粒子表面形成穩(wěn)定的雙電層結(jié)構(gòu)，通過(guò)紫外光照射，極短的時(shí)間內(nèi)反式構(gòu)型的偶氮苯全部轉(zhuǎn)變?yōu)轫樖綐?gòu)型，順?lè)串悩?gòu)化效率達(dá)到100％。
停止照射后，由于分子熱運(yùn)動(dòng)，偶氮苯結(jié)構(gòu)部分處于能量較高狀態(tài)的順式異構(gòu)體又逐漸向反式異構(gòu)體轉(zhuǎn)變，這種可逆的順-反異構(gòu)變化最終又使乳液的表觀顏色從無(wú)色轉(zhuǎn)變?yōu)槌赛S色。該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明磺酸型親水?dāng)U鏈劑制備的偶氮聚氨酯分子鏈中的偶氮生色團(tuán)具有典型的光致構(gòu)型異構(gòu)特性，并具有100％的異構(gòu)化效率。
取一定量的偶氮水性聚氨酯乳液倒入干凈玻璃板上，放到水平處放置一周，讓乳液中的水分緩慢揮發(fā)，然后放入烘箱中60℃干燥兩天至恒重，制成偶氮水性聚氨酯乳球膜，其厚度在100-120μm之間。偶氮型陰離子水性聚氨酯膜(PU1，PU2，PU3和PU4)，聚氨酯薄膜在受到365nm紫外光照射20分鐘后，薄膜的接觸角均減小。
公開(kāi)號(hào)為CN 101240057A的專利公開(kāi)了一種磺酸型親水?dāng)U鏈劑的制備方法將多元胺溶解于適當(dāng)溶劑中，升溫至40 100°C后加入烯基磺酸鹽水溶液，保溫反應(yīng)4 30小時(shí)，經(jīng)除雜、穩(wěn)定性處理等操作，得到外觀有混濁的淺黃色、油狀、黏稠液體。以羧酸鹽型親水?dāng)U鏈劑制備的水性聚氨酯分散液只能穩(wěn)定存在于較高PH條件下，且固含量不高。
上述的乙二胺基乙磺酸鈉及專利CN 101240057A公開(kāi)的磺酸鹽型親水?dāng)U鏈劑均以氨基為擴(kuò)鏈反應(yīng)基團(tuán)，反應(yīng)活性較高，容易產(chǎn)生凝膠，較難控制。研究者制備的I，2-二羥基-3-丙磺酸鈉(DHPA)和N，N-二(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸鈉(BES鈉鹽)以醇羥基為擴(kuò)鏈反應(yīng)基團(tuán)，其擴(kuò)鏈反應(yīng)較溫和，而分子中均只含有一個(gè)磺酸根，以其制備的聚氨酯乳液固含量仍然較低。
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種磺酸鹽型親水?dāng)U鏈劑及其制備方法，以此親水?dāng)U鏈劑為原料制備的水性聚氨酯分散液固含量更高，可在更廣PH范圍條件下穩(wěn)定保存，且涂膜的拉伸強(qiáng)度更高。
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4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA) http://www.mctechserv.com
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固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
