本文介紹液態(tài)磺酸型擴(kuò)鏈劑。
用三羥甲基丙烷單烯丙基醚（TMPME）和亞硫酸氫鈉進(jìn)行烯烴自由基加成反應(yīng)生成三羥甲基丙烷單亞丙基磺酸鈉醚（TMPMS），經(jīng)鹽酸酸化，成功合成了一種新型的液態(tài)磺酸型擴(kuò)鏈劑三羥甲基丙烷單亞丙基磺酸醚（TMPMH），并以此液態(tài)磺酸型擴(kuò)鏈劑制備出高固含量的水性聚氨酯乳液。
通過質(zhì)譜（MS）、紅外光譜（FT-IR）、熱失重分析（TGA）等手段對(duì)磺酸型擴(kuò)鏈劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)物熱穩(wěn)定性進(jìn)行了初步表征;通過透射電鏡（TEM）、粒徑分析等手段對(duì)乳液相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行了初步表征。
結(jié)果表明，合成的液態(tài)磺酸型擴(kuò)鏈劑純度高，熱穩(wěn)定性好，起始分解溫度達(dá)110.8℃;以此作為水性擴(kuò)鏈劑制備出磺酸型水性聚氨酯乳液，乳液粒徑在100nm左右，且呈單一分布，乳液的臨界固含量（Sη）高達(dá)56.9%，遠(yuǎn)高于羧酸型水性聚氨酯乳液（Sη=39.8%）。
目前水性聚氨酯以陰離子型、自乳化為主，且高性能水性聚氨酯多是磺酸鹽型或兼磺酸鹽和羧酸鹽型的。國外對(duì)磺酸型水性聚氨酯膠黏劑的研究和應(yīng)用已比較成熟，有多種產(chǎn)品供應(yīng)，但其產(chǎn)品的固含量?jī)H在４０％左右，伸長率最好的也僅為９００％左右。對(duì)兼有磺酸鹽和羧酸鹽型水性聚氨酯的研究報(bào)道較少。本文以自制的 １，２－二羥基－３－丙磺酸鈉ＤＨＰＡ作為磺酸型親水單體擴(kuò)鏈劑，采用自乳化法制備了高性能水性聚氨酯乳液，并討論了Ｒ值和親水?dāng)U鏈劑對(duì)水性聚氨酯乳液及膠膜性能的影響。
磺酸型親水單體擴(kuò)鏈劑實(shí)驗(yàn)原材料：甲苯二異氰酸酯（ＴＤＩ）；聚氧化丙烯二醇（Ｎ２１０），Ｍｎ＝１０００；１，２－二羥基－３－丙磺酸鈉（ＤＨＰＡ），純度大于９５％，自制；Ｎ－甲基－２－吡咯烷酮，分析純；二正丁胺，分析純；二月桂酸二丁基錫（Ｓｎ１９％），進(jìn)口，分析純。
磺酸型親水單體擴(kuò)鏈劑實(shí)驗(yàn)步驟：在裝有溫度計(jì)、冷凝回流管和攪拌器的四口燒瓶中，將一定量的Ｎｇ２１０于１１０℃真空脫水２ｈ，冷卻到３０℃通入氮?dú)?，加入?jì)量的ＩＰＤＩ和少量催化劑（二月桂酸二丁基錫），升溫到７０～７５℃反應(yīng)至Ｗ（ＮＣＯ）≈３％，用二正丁胺滴定法判斷反應(yīng)終點(diǎn)。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)優(yōu)點(diǎn):
液體,安全易操作
釜中壽命長
毒性低-艾姆斯試驗(yàn)為陰性
流動(dòng)性和附著性提高
濕度靈敏性低
可用于MDI預(yù)聚物的熟化
與多種多元醇共熟化劑和其他聚氨酯化學(xué)原料兼容
可用于室溫熟化
硬泡: 增強(qiáng)壓縮強(qiáng)度尺寸穩(wěn)定性,降低易脆性,閉孔率高,導(dǎo)熱系數(shù)低
TDI軟泡: 低密度,高強(qiáng)度,高承載性
MDI軟泡:低密度,低硬度,強(qiáng)度增強(qiáng)
降溫至６０℃將ＤＨＰＡ和Ｎ－（β－氨乙基）－γ－氨丙基三甲氧基硅烷和γ－氨丙基三甲氧基硅烷按照一定的質(zhì)量比溶解在少量的ＮＭＰ中，然后向體系中緩慢加入ＮＭＰ溶液，于７０℃反應(yīng)１．５ｈ，降溫至３０℃，并向體系中慢慢加入一定量的去離子水劇烈攪拌乳化，得高固含量低黏度的水性聚氨酯微乳液。
把樣品膜在真空下干燥至恒量，室溫測(cè)定樣品膜的質(zhì)量，然后把樣品膜浸泡于室溫下的去離子水中２４ｈ后取出，吸去表面游離的水分，稱量按質(zhì)量改變量與原來質(zhì)量的比計(jì)算吸水率Ω（％）。用二正丁胺（已標(biāo)定） 滴定法滴定預(yù)聚體中－ＮＣＯ的含量。
ＷＰＵ紅外譜圖，在３２９９ｃｍ－１附近的寬峰為Ｎ－Ｈ伸縮振動(dòng)峰，相應(yīng)的１５２１ｃｍ－１及１３７３ｃｍ－１兩峰分別為對(duì)應(yīng)于Ｃ－Ｎ－Ｈ彎曲振動(dòng)和Ｎ－Ｃ－Ｏ的伸縮振動(dòng)，在１７１２ｃｍ－１處出現(xiàn)的為Ｃ＝Ｏ伸縮振動(dòng)峰，其它如甲基的伸縮振動(dòng)在２９６８ｃｍ－１，彎曲振動(dòng)在１２６０ｃｍ－１，需要指出的是由于主鏈上硅氧烷的存在，在１０６０ｃｍ－１附近有 Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ伸縮振動(dòng)造成的兩個(gè)強(qiáng)吸收峰，導(dǎo)致在１０４０ｃｍ－１出現(xiàn)的Ｓ＝Ｏ吸收峰被掩蓋，同樣原因Ｓ＝Ｏ在１１５０～１２２０ｃｍ－１處的吸收峰也觀察不到， 但８０１ｃｍ－１為ＣＨ３－Ｓｉ搖擺振動(dòng)峰，說明共聚物中存在硅氧鏈，由以上分析可見合成了目標(biāo)產(chǎn)物。
Ｒ值（ＮＣＯ／ＯＨ）是影響乳液性能的主要因素，在實(shí)驗(yàn)中我們測(cè)定了親水基團(tuán)含量為５％時(shí)Ｒ值為１．５～３．５時(shí)乳液的外觀、貯存穩(wěn)定性及黏度，結(jié)果表明Ｒ值在２～３時(shí)乳液穩(wěn)定，隨著Ｒ值 的增大，乳液的外觀由白色分層到透明、半透明帶藍(lán)光白色乳液過渡到藍(lán)光白色乳液，最后至白色乳液。
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