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聚醚型水性聚氨酯扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-4-11 20:59:30
聚醚型水性聚氨酯扩链剂的种类与配比会影响水性聚氨酯的性能。Chen等考察了聚氨酯离聚体的水化相转变过程。他们以MDI为原料合成了反离子为[NH4+]的离子型聚氨酯,并提出了如下模型假设:聚氨酯离聚体在有机溶剂中非溶剂化的离子链段部分,由于库仑力的作用,会形成硬段微离子点阵。

改变聚醚型水性聚氨酯扩链剂的种类与配比,可以影响体系的乳胶粒粒径、应力应变行为、动态力学行为、材料耐水性及表面行为。Jhon,Young-Kuk等系统研究了聚醚型水性聚氨酯扩链剂1,6-己二胺连续法扩链过程,发现:当NCO/OH比例很低1.16时,扩链之前,残余NCO基团已与水反应消耗完毕。当NCO/OH比例为1.26时,约50%的异氰酸根可保留下来参与已二胺的扩链反应。残余基团含量随聚氨酯颗粒大小而变化。颗粒越大,可供扩链反应的残余基团越少。

聚醚型聚氨酯的软化温度低,耐低温性能好,有较好的韧性和延伸性,比聚酯多元醇有更高的水解稳定性。聚酯型聚氨酯软段聚酯段酯羰基间有氢键作用,因此强度高,韧性强,表面附着力大,可以用做涂料及胶粘剂。研究表明,聚酯型聚氨酯具有生物可降解性,是一种潜在的药物控制释放载体材料。

聚碳酸酯型聚氨酯强度大、水解稳定性好,兼有聚酯聚醚的优点,适于制备高强度材料,但价格高。聚四氢呋喃二醇的强度和耐水性也好,但价格较高。

如前所述由于聚硅氧烷聚氨酯弹性体软、硬段之间的溶解参数相差过大,相分离严重,且存在一定的有机硅表面富集现象。聚氨酯柔性很大,表面光滑光泽高,机械强度很低,但高低温稳定性和耐水性提高。

有机硅改性聚氨酯广泛应用于皮革涂饰剂。由于有机硅链段有更好的生物相容性,应用于生物材料的前景好。

根据微离子点阵的有序程度,可将其分为有序硬段微离子点阵和无序硬段微离子点阵。在相转变过程中,水先侵入聚氨酯离聚体的无序微离子点阵内部,使无序微离子点阵完全分离,同时疏水链段部分聚集形成分散相粒子。


产品名称:4,4'-亚甲基双(2,6-二乙基苯胺),固化剂扩链剂MDEA

分子式:C21H30N2

分子量:310.49

CAS: 13680-35-8

4,4'-亚甲基双(2,6-二乙基苯胺),固化剂扩链剂MDEA应用:聚氨酯弹性体、聚脲树脂固化剂及环氧树脂固化剂.

包装: 25kg/桶


第二阶段,水进入有序微离子点阵内部,导致有序微离子点阵解离,而分散相颗粒继续聚集长大。第三阶段,有序微离子点阵完全解离,体系发生相反转,从而形成聚氨酯水分散液。在这种状态下,含离子的链段大部分分布于由疏水链段聚集而成的分散相表面,由于胶体表面带有同种电荷,阻止了颗粒之间的相互聚集,从而使胶体粒子稳定分散于水中。

可以预见,当硬段与硬段间作用力(主要为氢键和库仑力)增强,或软段与硬段间相分离程度增加时,有序微离子点阵比例升高,将造成相转变点滞后。

大多数水性PU主要是由自乳化法制备,以含亲水性基团的PU为主要固化成分,涂膜干燥时若亲水成分不能有效的进入交联网络中,干燥形成的涂膜遇水易溶胀。另外其缺少像双组分溶剂型PU涂膜所能得到的交联密度和高相对分子质量,因而这些水分散体涂膜的耐水性、耐溶剂性、耐热性和光泽性较差,严重地限制了其使用的范围。因此,常采用提高涂膜的交联密度来改善乳液涂膜的耐水性。常用的交联方法有两种:一种是在合成PU预聚物时,加入官能度大于2的多羟基化合物,直接生成交联PU预聚物,将上述预聚物很好地分散在水中,并扩链形成大分子,最后形成乳液。

这种方法也叫前交联法,缺点是易使预聚物黏度增大,较难分散在水中,影响乳液的稳定性。新型交联剂和多官能团扩链剂的筛选与合成的研究相当活跃,已成为提高水性PU物理机械性能和耐水性能的主要途径之一。另一种方法为外交联法,采用带羧的阴离子PU乳液进行交联,交联反应发生在PU分子的羧基上,有氮丙啶、碳化亚胺以及金属盐类化合物,在室温条件下进行交联。这类交联剂一般在使用PU乳液时加入,因其交联反应速率很快,短时间内产生凝胶而破乳。外交联法可成功解决PU乳液涂膜的亲水性问题,但因外加交联剂,组成双组分涂饰剂给施工带来不便,此方法使用较少。


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