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水性聚氨酯用親水?dāng)U鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-8-14 18:17:27 |
本文介紹水性聚氨酯用親水?dāng)U鏈劑。
水性聚氨酯用親水?dāng)U鏈劑的制備方法，包括：將親水?dāng)U鏈劑中加入活性單體，氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫度為0-160℃，親水?dāng)U鏈劑完全溶解后，加入催化劑和助催化劑，反應(yīng)1-30h，抽真空，即得用于水性聚氨酯的擴(kuò)鏈劑，其中活性單體和親水?dāng)U鏈劑的摩爾比為1-30:1。
方法工藝簡(jiǎn)單易行，設(shè)備簡(jiǎn)單；水性聚氨酯用親水?dāng)U鏈劑生產(chǎn)的水性聚氨酯不含高沸點(diǎn)的有毒助溶劑，更加環(huán)保、安全。
考察了DMPA加入量的增加多粒徑的影響。試驗(yàn)過程中，隨著DMPA用量的增加，水性PUA乳液由乳白色不透明慢慢變成了半透明狀，最后變成了溶液狀泛紅光。
這是由于隨著DMPA含量的增加，乳液的平均粒徑發(fā)生了變化：一方面，從熱力學(xué)的觀點(diǎn)看，乳液中聚合物的總自由能G不變，即ΔG=γΔA，當(dāng)DMPA用量增大（即—COOH量增大）時(shí)，聚合物的親水性增大，必然導(dǎo)致聚合物與水的界面張力Y減小及聚合物表面積A增大，當(dāng)聚合物質(zhì)量一定時(shí)，則表現(xiàn)為粒徑變小；另一方面，由于親水性的增加而產(chǎn)生的顆粒水膨脹性能使粒徑增大，這種膨脹性隨親水性的增大而愈發(fā)明顯。
因此，羧基含量和粒徑的關(guān)系是綜合因素影響的結(jié)果，總的效果是使乳膠粒的粒徑隨羧基的含量增大而減小。因而從外觀上看，乳液變得透明。
DMPA含量對(duì)體系粘度的影響。研究各種因素對(duì)PU分散體系粘度的影響。在其研究的體系中，當(dāng)w （DMPA）≤2.4%時(shí)，不能形成穩(wěn)定的乳液，所以粘度測(cè)試數(shù)據(jù)有誤差（偏大）；當(dāng)w（DMPA）＞2.4%時(shí)，隨著DMPA用量的增加，乳液外觀呈現(xiàn)由乳白到透明有藍(lán)光的變化趨勢(shì)，乳液粘度也隨之增大。
這是由于預(yù)聚體分散在水中后，疏水的分子鏈段向內(nèi)收縮形成乳液粒子的核，帶有羧基陰離子的親水基團(tuán)分布在乳膠粒表面朝向水中；由于粒子的布朗運(yùn)動(dòng)，正負(fù)離子相伴在粒子表面形成雙電層，使得水合離子能夠穩(wěn)定地分散在水中，致使乳液穩(wěn)定。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)
MDBA是4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,也可以叫做Unilink4200,是一種液體仲二胺,由于其中每個(gè)氨基上的氫原子被一個(gè)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(dú)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(huì)浸出,也不會(huì)析出。同時(shí)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。
隨著親水基團(tuán)含量的增加，乳液外觀發(fā)生明顯的變化，這是WPU粒子粒徑變化的宏觀表現(xiàn)所致（即粒徑大、阻礙了光線的通過，乳液外觀呈發(fā)白現(xiàn)象；當(dāng)分散粒子大小達(dá)到納米級(jí)別時(shí)，光線可以繞過WPU粒子繼續(xù)前進(jìn)，乳液外觀呈透明、藍(lán)光現(xiàn)象）。
PU合成方法參考文獻(xiàn)，將PTMEG，H12MDI和催化劑加入裝有溫度計(jì)和攪拌器的三頸燒瓶中，加熱攪拌升溫至80℃，反應(yīng)4h，即制得PU預(yù)聚體。將預(yù)聚體與擴(kuò)鏈劑按比例在35℃下抽真空混合至透亮后，制成PU澆注料。真空脫氣后的澆注料倒入聚四氟乙烯模具，95℃下固化6h，固化完全，室溫放置7天后測(cè)試其樣品力學(xué)性能。
防水涂料是一種環(huán)保型防水涂料 , 因其具有耐低溫、耐磨 通過改變?cè)牧系姆N類及配比可以較大幅度地調(diào)整其性能。擴(kuò)鏈劑中含有剛性鏈段可以較大提高 WBPU 乳膠膜的力學(xué)性能及其耐水性的特點(diǎn) , 使其應(yīng)用受到廣泛的關(guān)注。
雖然水性聚氨酯防水涂料具有以上眾多優(yōu)點(diǎn) , 但是水性聚氨酯耐水性低一直是一個(gè)限制其廣泛使用的瓶頸。所以對(duì)其耐水性的研究受到了眾多研究者的廣泛關(guān)注。文獻(xiàn)中介紹通過向聚氨酯分子鏈上引入多異氰酸酯 ( 主要是三異氰酸酯 ) 得到的預(yù)交聯(lián)聚氨酯水分散體系 , 可以大大改善涂膜的耐水性。有研究表明 : 以 BPA 為擴(kuò)鏈劑 , 不僅可以提高樹脂的力學(xué)性能 , 而且可以提高玻璃化溫度 , 拓寬內(nèi)耗峰的寬度?；谝陨蟽蓷l思路以及研究人員前期的工作基礎(chǔ) , 本文分別以 DEG 和 DEG 與 BPA 的混合物為擴(kuò)鏈劑 , 研究了擴(kuò)鏈劑對(duì)單組分陰離子型 WBPU 乳液和乳膠膜性能的影響 , 以期獲得合適的擴(kuò)鏈劑 , 使所制得的單組分陰離子型 WBPU 防水涂料具有較好的耐水性和力學(xué)性能。
預(yù)聚體的合成。在 1000 mL 三口燒瓶中加入500 g 聚醚二元醇 N - 220, 減壓至 - 0 1 09MPa, 加熱到 (120 ± 5) ℃對(duì)其進(jìn)行抽真空脫水處理 3 h, 然后降溫至室溫。按比例滴加 TD I 和 PAP I 的混合物 , 滴加過程中保持反應(yīng)溫度在 40 ℃ 以下 , 滴加約 40 min 。滴加完畢后 , 采用油浴升溫 , 使反應(yīng)溫度保持在 (75 ± 5) ℃ , 回流反應(yīng) 3 h 。反應(yīng)完成后降溫至室溫 , 出料 , 即得預(yù)聚體。
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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
