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含羧基的亲水扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-4-7 10:39:51
含羧基的亲水扩链剂—一般有二羟基半酯(简称半酯)和2,2-双羟甲基丙酸(DMPA)。含羧基的亲水扩链剂DMPA分子量小,较少的用量就能提供足够多的羧基当量。

笔者在研究中发现,由于含羧基的亲水扩链剂DMPA为固体,且熔点较高,在反应过程中会产生不均匀现象;而半脂与多元醇相容性好,但用量大,且得到的水性聚氨酯胶膜发粘。以DMPA为亲水性扩链剂非常流行。

白乳化工艺也是制备高性能水性聚氨酯的重要影响因素,但要注意以下几点:

(1)乳化温度宜低不宜高,不应超过45℃。

(2)成盐剂选有机碱类较合适,其用量应严格控制。

(3)选择高效乳化设备能收到事半功倍的效果。

?以上提到的通过原料及工艺的选择,能制得部分支化和交联的水性聚氨酯,干燥固化时一般不发生化学反应,这种方法称为内交联法,多用于单组分体系。

(4)还有所谓外交联法,即在使用时添加交联剂到水性聚氨酯中,交联剂与聚氨酯分子发生化学反应而交联,外交联法相当于双组分体系。目前,国内外生产的水性聚氨酯几乎都是单组分的,90年代双组分水性聚氨酯受到重视,其研究重点是减少副反应,增加反应的选择性及在潮湿低温下成膜。

用丙烯酸酯改性水性聚氨酯,得到所谓"第三代水性聚氨酯",近年来成为国内外研究的热点。

第三代水性聚氨酯兼具有丙烯酸酯和聚氨酯的优点,正日益成为水性聚氨酯改性的重要途径之一。

高性能水性聚氨酯胶粘剂应具有以下特点:

(1)耐水、耐介质性好。

(2)粘接强度高,初粘力大。

(3)良好的贮存稳定性。

(4)耐冻融,耐较高温度。

(5)干燥速度较快,低环境温度下成膜性良好。

(6)施工工艺佳。

要达到以上几点,除合成高性能水性聚氨酯外,配膜助剂的选择也尤为重要。水性聚氨酯的配胶助剂主要有增稠剂,流平剂(润湿剂)等。



4,4'-双仲丁氨基三苯基甲烷(MDBA)优点:

液体,安全易操作

釜中寿命长

毒性低-艾姆斯试验为阴性

流动性和附着性提高

湿度灵敏性低

可用于MDI预聚物的熟化

与多种多元醇共熟化剂和其他聚氨酯化学原料兼容

可用于室温熟化

硬泡: 增强压缩强度尺寸稳定性,降低易脆性,闭孔率高,导热系数低

TDI软泡: 低密度,高强度,高承载性

MDI软泡:低密度,低硬度,强度增强


发展高性能水性聚氨酯胶粘剂的最终目标是取代目前正在大量使用的高污染的双组分溶剂型聚氨酯胶粘剂。

水性聚氨酯胶粘剂强制乳化法。水性聚氨酯胶粘剂强制乳化法因在聚氨酯分子链中完全不引入或只引入少量不足以自乳化的亲水性链段或基团,因此需在反应体系中加入乳化剂和保护胶体,并采用高剪切搅拌混合装置方可制得产品。

最初因该法得到的产物粒子大、稳定性差、干燥速度慢、初粘性差、耐水性差、再活化温度偏高等原因,产品主要用于皮革涂饰、织物涂层或整理剂、水性油墨连结料等,真正用于胶粘剂的不多。后来针对上述缺点改进后,相继开发出了可用于汽车内装饰、鞋用、木材、复合薄膜等方面的水性聚氨酯胶粘剂。

水性聚氨酯胶粘剂自乳化法。水性聚氨酯胶粘剂自乳化法因聚氨酯树脂分子中含有阴、阳离子基团或非离子亲水链段,所以不需要加入乳化剂和保护胶体树脂便可自动分散于水中且长期稳定。

该法制得的产品粒子小、安定性好、成膜性好,但固含量较低(一般低于45%)。自乳化法又可细分为预聚体分散法、丙酮法、熔融分散法、酮亚胺-酮连氮法和封端法。

水性聚氨酯胶粘剂预聚体分散法。水性聚氨酯胶粘剂预聚体分散法是在没有或少量溶剂存在情况下将亲水成分导入预聚体中,得到一定粘度范围的预聚体,然后直接在水中乳化的同时进行链增长反应从而得到稳定的水性聚氨酯。

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