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非离子型扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-4-26 15:57:10
非离子型扩链剂一般是采用水溶性聚氧化乙烯二醇,或采用含氧化乙烯(EO)链节的亲水性共聚醚,或含EO链节的扩链剂。非离子型扩链剂合成的非离子型水性聚氨酯,亲水性链段一般是中低分子量聚氧化乙烯,亲水性基团一般是羟甲基,常用的非离子型亲水扩链剂有三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚。

对于DHD型的聚氨酯,拉伸断裂强度为10.5兆帕,最大伸长率为650%。DHD型的聚氨酯板和甘氨酸显示抗拉强度为12.5兆帕。加入CO的聚氨酯更加坚硬,具有13.5兆帕的抗拉强度和200%的断裂伸长率。 硬链段当前的交联导致压力增加,应变减少。使用均匀的软链段,那么就只有硬链段影响形变压力。

在官能团扩链的支链的情况下,和低的物理交联密度,强度则下降。很显然,扩链结构和交联性质的变化,影响交联聚氨酯材料的拉伸性能。  在分段的聚氨酯弹性体,一般认为力学性能是高速聚集影响它的伪交联结果。高速区域普遍出现不同程度的有序结构,这被认为是能够加强硬链段区域,在这些聚氨酯弹性体的情况下,通过使用甘氨酸或CO来增加它的交联作用。

各种样品的表面亲水性的表征是通过静态水的接触角的测量(CA)。CA是由液体湿润样品后定量测量。聚氨酯弹性体的润湿性检测由CA使用两个探头液体(水和乙二醇)测量。不同的纯液体(蒸馏水和乙二醇)液滴在固体表面上放置。为了获得重复性的CA测定的结果,几个条件必须满足,如:测定时温度恒定,使用相同体积的溶剂,用CA研究和评估样品表面的不同点,最后得到平均值。通过读取聚合物表面和纯液体的CA值来评估自由表面的能量组成部分的精度。不同聚氨酯薄膜的配方的硬链段为了确定湿润性的影响。

根据不同材料的硬链段组成的CA和粘附功。DHD型的聚氨酯弹性体的CA值高于HEG型的聚氨酯弹性体,这意味着它的极性较低。CA值的这些变化主要原因是硬链段相互之间改姓的程度和他们之间相分离的差别。DHD型的聚氨酯弹性体,相分离不佳,用于表面特性疏水的材料。有CO和HEG加入的聚氨酯弹性体的CA值是10°,高于只加入HEG聚氨酯弹性体的CA值。众所周知,与表面亲水性细胞的生长相比,表面疏水抑制细胞增值和增加成骨细胞的凋亡率。



中文名称:2,2-二羟甲基丁酸

中文同义词:扩链剂亲水剂DMBA,2,2-二羟甲基丁酸;2,2-双(羟甲基)丁酸;二羟甲基丁酸;双羟甲基丁酸;二羟甲基丁酸(DMBA);2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)

英文名称:2,2-Bis(hydroxymethyl)butyric acid

英文同义词:2,2-Dimethylolbutyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)-N-Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butanoic Acid;Dimethylolbutanoicacid(Dmba);Dimethylolbutanoicacid;

CAS号:10097-02-6    EINECS号:424-090-1

分子式:C6H12O4  分子量:148.16

物化性质:外观为白色晶体,熔点108-115 °C ,可溶于水、甲醇、丙酮等。

2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂DMBA)用途:DMBA是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、环氧树脂等方面。DMBA在不同溶剂中具有比DMPA更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。

DMBA被视为水性聚氨酯用新一代绿色环保型扩链剂和内乳化剂,生产水性聚氨酯胶黏剂,无需使用有机溶剂,有机残留物为零。不存在使用DMPA熔点高、溶解慢、反应时间长、能耗高、产品性能差、需要加入有机溶剂、溶剂残留量大等问题。还可用于水性环氧树脂、聚酯等胶黏剂的制造。目前水性聚氨酯、水性树脂、水性胶粘剂、水性涂料等水性产品多用途改性助剂(亲水扩链剂),作为单体,改性过程中,二羟甲基丁酸(DMBA)无需添加任何有机溶剂(以水代替),生产工艺更加简单,性能稳定,.其中二羟甲基丙酸(DMPA)以优越的性价比使得其在水性领域应用较为普遍!



含有DHD聚合物界面张力值低于含有其他成分的聚合物的界面张力。再次,甘氨酸体系的界面张力相比其他成分略低。在聚合物基体的硬链段结构的变化也可能影响的表面特性。通过CA值和硬度的测量证明相分离和氢键提供材料的硬度和亲水性。

聚氨酯弹性体预聚物是由多元醇和脂肪族二异氰酸酯反应制备而成。该预聚物的链延长双先导链和二氧化碳或甘氨酸三交联剂在化学计量比。长链的长度在交叉连接产生较高的断裂伸长率和较低机械弹性模量之间。官能团扩链的支链减少的物理交联密度,从而导致强度下降。交联过程增加聚氨酯区域的刚性,降低软链段的结晶性,这些因素增强了材料的拉伸强度。

热稳定性是由目前配方中的成分的功能作用,较高长度的硬链段和甘氨酸存在的关系增加了聚氨酯弹性体的热稳定性。加入CO的聚氨酯的Tg下降12℃左右,导致不固定链的甘油三脂结构作为增塑剂而存在。

DHD型聚氨酯弹性体显示出相对低的玻璃化转变温度(—57℃),在室温下测试其性能,它的拉伸强度为11-15兆帕,断裂伸长率为600%.  聚合物基体的硬链段结构的变化也可能受其表面特性的影响。

力学性能。在含有DHPA的WPU胶膜中,随着亲水基团含量的增加,胶膜的拉伸强度呈增大趋势,而扯断伸长率则呈先增大后减小的趋势。这是由于随着亲水基团含量的增加,WPU链段中的硬段含量增加,由多元醇构成的软段比例下降,这种软、硬段之间比例的变化直接决定着WPU胶膜力学性能的优劣;另外,随着小分子亲水扩链剂用量的增加,产物分子结构中的硬段含量提高,分子内库仑力和氢键作用都随之增大,硬段的结晶性提高,从而导致软、硬段间的微相分离程度增大,致使WPU胶膜的拉伸强度和硬度均有所提高;同时由于软段含量相对减小,导致WPU胶膜的柔韧性下降。当DHPA用量为5%时WPU胶膜的综合力学性能最佳。

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