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陰離子型聚氨酯用擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-4-4 13:32:06 |
采用陰離子型聚氨酯用擴(kuò)鏈劑2，2’-二羥甲基丙酸(DMPA) 、陰離子型聚氨酯用擴(kuò)鏈劑二氨基烷基碘酸鹽、陰離子型聚氨酯用擴(kuò)鏈劑酒石酸，引入羧基或碘酸基，再用三乙胺、氨水等進(jìn)行中和并乳化。
若在聚氨酯骨架上引入羥基、醚基、羥甲基等非離子基團(tuán)，尤其是聚氧化乙烯鏈段可得到非離子型自乳化聚氨酯。
聚氨酯鏈段中引入親水性成分，無需乳化劑直接分散到水中的方法稱為內(nèi)乳化法。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)上引入親水基團(tuán)的類型，自乳化型水性聚氨酯可分為陽離子型、陰離子型、兩性型和非離子型。陽離子聚氨酯是在預(yù)聚體中使用N-烷基二醇擴(kuò)鏈，引入叔胺基，然后經(jīng)季胺化或用酸中和從而實現(xiàn)自乳化。
自乳化法又可分為預(yù)聚體法、溶液法、熔融分散法、酮亞胺—酮連氮法和保護(hù)端基法。
預(yù)聚體法。含端NCO的預(yù)聚體在不加或少加溶劑的情況下，直接在水中乳化同時進(jìn)行鏈增長以制備穩(wěn)定的水性聚氨酯(水性聚氨酯—脲)。該法由于粘度的限制，適用于活性不高的脂肪和脂環(huán)族異氰酸酯。此法優(yōu)點是不需回收大量溶劑。
用氨或脲與離子體封端的異氰酸酯預(yù)聚體反應(yīng)生成端脲基或端縮二脲聚氨酯預(yù)聚體，在一定外加剪切力的作用下，將該預(yù)聚體分散于水中，然后加入 醛基衍生物，在一定條件下進(jìn)行反應(yīng)，生成大分子聚氨酯水乳液。
水性聚氨酯膠粘劑的粘接原理。溶劑型或無溶劑單組分、雙組分聚氨酯膠粘劑可充分利用NCO基團(tuán)的反應(yīng)，在粘接固化過程中增強(qiáng)粘接性能;而大多數(shù)水性聚氨酯膠粘劑中不含NCO基團(tuán)，因而主要是靠分子內(nèi)極性基團(tuán)產(chǎn)生內(nèi)聚力和粘附力進(jìn)行固化，另外，水性PU含有羧基、羥基等基團(tuán)，適宜條件下可參與反應(yīng)，使膠粘劑產(chǎn)生交聯(lián)，提高粘接力。
水性聚氨酯是在1943年由西德人P.Schlack首次成功制備，1967年聚氨酯乳液首次實現(xiàn)工業(yè)化并在美國市場問世，1972年Bayer公司率先將聚氨酯水乳液用作皮革涂飾劑，水性聚氨酯開始成為重要商品。
4,4'-雙仲丁氨基三苯基甲烷(MDBA)優(yōu)點:
液體,安全易操作
釜中壽命長
毒性低-艾姆斯試驗為陰性
流動性和附著性提高
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)
水性聚氨酯雖然歷史不長，但由于其本身所具有的無毒、不易燃燒、無污染、節(jié)能、安全可靠及不易擦傷被涂飾表面等優(yōu)點，其發(fā)展非常迅速。
據(jù)報道，1992年至1997年間，水性聚氨酯的年平均 增長率為8%，并出現(xiàn)了一系列工業(yè)化產(chǎn)品，成功地應(yīng)用于皮革涂飾、紙張涂層、鋼材防銹、纖維處理、塑料及木材涂裝、玻璃涂布等領(lǐng)域。
水性聚氨酯膠粘劑的合成。若聚氨酯分子鏈中引入含有少量不足以自乳化的親水性鏈段或基團(tuán)，或完全不引入親水性成分，需添加乳化劑，才能得到乳液，此法稱為外乳化法。此法制備的乳液中，乳化劑有殘留，且分散液不穩(wěn)定。
普通合成工藝制得的水性聚氨酯產(chǎn)品的固含量。多為20%～40%，這樣會增加運(yùn)輸費(fèi)用和干燥時間同時影響粘接性，設(shè)法將固體分提高到50%以上是國內(nèi)外研究的課題之一。制得的固含量55%水性聚氨酯對電解質(zhì)和冷凍穩(wěn)定。采用了分子中既含有端羥基又含有磺酸基的聚氧化烷撐和聚酯二醇為合成水性聚氨酯的原料，聚合物中的親水基團(tuán)進(jìn)行自乳化，能顯著提高乳液的穩(wěn)定性。
水的蒸發(fā)潛熱高，干燥比較遲緩;另一方面，水的表面張力大，對粘附的基材特別是對低表面能或疏水性的基材潤濕性差，難于賦予充分的粘接性。 加熱干燥固化時，乳液粒子間不易得到連續(xù)的涂膜層。通常的辦法是加入少量的溶劑如丙酮、甲苯等，但它們的沸點低，有毒且有著火的危險，改進(jìn)的方法是加入高沸點的氮甲基呲咯烷酮。
聚合物與低分子化合物作用，僅限于側(cè)基和端基的轉(zhuǎn)變，聚合度基本不變的反應(yīng)，稱做聚合物相似轉(zhuǎn)變。相似轉(zhuǎn)變在工業(yè)上應(yīng)用很多，如纖維素的反應(yīng)、聚醋酸乙烯酯的反應(yīng)、聚乙烯的氯化、含芳環(huán)高分子的取代反應(yīng)，以及功能高分子等離子交換樹脂。
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