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改性PU的亲水性扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-4-2 14:37:52
改性PU的亲水性扩链剂及顺丁烯二酸肝为原料合成了N,N-二羟乙基单马来酰胺酸(BM),用这种含羧基的改性PU的亲水性扩链剂及聚醚、甲苯二异氰酸酯制备了聚氨酯乳液。讨论了改性PU的亲水性扩链剂合成工艺及影响因素。BM的最佳合成条件为30~35℃反应1~1.5h。

通常,采用有机或无机的填充剂改性PU各有优势,也有文献对这两类填充剂进行了对比。叶宏等[33]将有机填充剂环糊精和无机填充剂乙酸钴引入PU基体膜,对比了两种改性剂对分离性能的影响。结果表明,两种填充改性剂都可以起到促进传质的作用,分别提高PU膜的选择性和渗透性。

乙酸钴的加入可以显著提高PU膜选择性,渗透性不受影响;而环糊精会使渗透性大大提高,选择性变化不大;不同的是,乙酸钴这类金属盐在溶剂中的溶解性好,即使较高含量在高分子膜中也分散得比较均匀。

但是在制备分离膜时用量不宜太大,否则膜在测试时极易损坏。对于环糊精来说,在填充量为10%~50%以内比较合适,否则如果填充量与乙酸钴相近,则无法表现出分离效果的优化,而如果填充量太多,则在制备成膜过程中,会有少量环糊精析出。总体来看,乙酸钴改性膜的制备过程比环糊精改性膜更易实施,但是其耐受性不如环糊精改性膜。无机与有机改性剂并用的改性PU膜有待进一步研究。

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1~100 nm)或由它们作为基本单元构成的材料。纳米材料与高聚物分子间的相对面积比较大,以及纳米材料具有一系列的特殊性质,二者界面存在很大的相互作用,具有良好的粘结性能,消除了有机聚合物与无机材料间的热膨胀系数不匹配的现象,使二者能够相互结合成为性能优异的复合材料。



4,4'-二氨基二环己基甲烷(脂肪胺固化剂扩链剂PACM,HMDA)用于制备环境友好且透明的脂肪族异氰酸酯,是氨基甲酸酯、聚酰胺树脂、环氧树脂固化剂、用于纺织、造纸、人造革,也可用于染料、医药中间体。



纳米材料改性聚氨酯涂料的方法有:共混法、原位聚合法、溶胶-凝胶法和插层聚合法,现时进行改性大多使用共混法。共混法改性是通过机械混合的方法将纳米材料粒子加入到聚氨酯涂料中,该方法的优点是工艺简单、经济。但是,由于纳米粒子极易团聚,所以纳米粒子在聚氨酯涂料中的分散性很差。因此,对纳米粒子表面进行改性或选择合适的工艺条件成为制备纳米涂料的关键因素。

于欢等在水合肼的还原作用下,杂化氧化石墨和纳米级TiO2,制得石墨烯/TiO2光催化合成材料。置于超声波条件下使聚氨酯涂料与该光催化合成材料均匀混合,制备得到纳米改性聚氨酯涂料复合涂层。涂层分析结果表明,石墨烯含量为5%的石墨烯/TiO2改性聚氨酯涂料涂层具有较良好的耐水性、表面性能和力学性能,并且具有极好的耐生物附着性能,适用于航海业等特殊行业。

聚氨酯涂料具有优异的柔韧性、耐磨性、耐寒性以及安全、无污染、价廉等竞争优势而拥有非常巨大的市场潜力。丙烯酸酯(PA)良好的耐水性、力学性能、耐化学性和耐候性等优点吸引着无数的化学家。将其二者优点结合起来的丙烯酸改性聚氨酯涂料被誉为“第三代聚氨酯涂料”,使聚氨酯涂料的综合性能得到了前所未有的提高,并成为了近年来有机化学家有机合成研究的热点。

物理共混法是所有复合改性方法中最为简单的一种。该方法是将丙烯酸酯与聚氨酯涂料分别分开进行合成,先通过一般方法制得稳定的丙烯酸酯乳液和聚氨酯涂料乳液,进行机械搅拌使二者均匀混合,得到共混型聚氨酯涂料/丙烯酸酯复合乳液。

邵美菊等对聚氨酯涂料采用物理共混法进行改性,并通过热重分析、X射线衍射等一系列分析测试手段对聚氨酯涂料/丙烯酸酯体系的热性能、力学性能和结晶度等性质进行分析。试验结果表明,聚氨酯涂料与丙烯酸酯有较好的相容性;共混改性后的复合乳液胶膜性能相对于改性前的聚氨酯涂料有明显提高。


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