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水性聚氨酯树脂扩链剂 二乙基甲苯二胺

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-8-29 17:50:48
水性聚氨酯树脂扩链剂:目前水性聚氨酯树脂合成中,常使用二羟甲基羧酸含亲水基扩链剂,其主要有DMPA和DMBA两种,其中DMPA使用时间较早,是目前使用最为普遍的一种。虽然它有许多优点,但是还存在许多缺点,主要是自身熔点较高(180℃-185℃),很难加热熔解,这就需要加入有机溶剂如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N.N-二甲基酰胺(DMF)、丙酮等,而NMP沸点高,制备APU后很难除去。而且DMPA在丙酮中溶解度较小,在合成过程需要加入大量的丙酮,脱酮过程既浪费能源又带来安全隐患。所以说使用DMPA不仅生产能耗高,而且产品中易造成有机残留等。而DMBA由于有其特殊的分子结构,可以在合成过程不需要消耗一点溶剂,这样不仅缩短了反应时间,降低能耗,而且节省能源。

溶解度:单位g/100g溶剂 

DMBA在水中溶解度为48%,DMPA为12%。 

同时DMBA熔点低,为108℃~115℃ ;

由于DMBA具有优良的溶解性和低熔点,因而它在合成水性聚氨酯乳液过程不需要溶剂或少加溶剂。 

水性聚氨酯树脂扩链剂:谢伟等人在《DMBA基水性聚氨酯乳液的合成研究》表明:利用DMBA作为亲水扩链剂,采用后扩链工艺,整个反应过程6h基本可以完成,不用溶剂,使得产品环保,而且不需脱溶,避免浪费。 

刘都宝等人在《无溶剂水性聚氨酯的合成及性能研究》表明:在用DMBA合成水性聚氨酯过程,不要加一点溶剂既可以完成整个反应过程,而且反应结果附合配方设计。
(2).高反应率,反应速度快,反应温度低。

合成聚氨酯预聚体反应时间短,一般只要50-60分钟,而DMPA则要150-180分钟。这是因为DMBA结构中比DMPA多了一个亚甲基,使羧基与亚甲基的距离加大,羧基与异氰酸酯的空间位阻减少,从而使反应速率增大。 


二乙基甲苯二胺产品物理指标

外观(室温下): 淡黄色至棕色透明液体

沸点,(℃): 308

密度(g/cm3)at(20℃): 1.02

凝固点(℃): -8

闪点,TCC,(℃): 135

粘度,Cps at(20℃) 280

(25℃) 155

异氰酸酯当量: 89.5

环氧树脂当量: 44.3


(3).用于水性聚氨酯乳液其粒径更细且分布窄,胶膜性能优异,光泽度高。 

刘都宝等人在《无溶剂水性聚氨酯的合成及性能研究》中,分别以二羟基丁酸(DMBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG-220)等主要原料,采用预聚体法合成无溶剂型水性聚氨酯树脂。

水性聚氨酯树脂扩链剂:刘都宝等人经研究认为,DMBA聚氨酯乳液的位伸强度和断裂伸长率高于DMPA聚氨酯,原因是:一是DMBA的分子结构,庞大的侧链-CH2COO-妨碍了聚氨酯硬段的聚集,硬段堆砌程度差,使硬段本身在软段基质中溶解度偏高,硬段微区中硬段减小,这些因素会导致模量下降,然而低模量会导致较大的断裂伸长,反过来较大的断裂伸长又会使软段产生进一步的应力结晶,结果出现较高的拉伸强度。二是DMBA具有比DMPA更低的熔点,而且DMBA容易熔于多元醇,所以在相同的时间内DMBA可以完全按照配方反应,而由于DMPA只有一部分溶解反应掉,所以DMBA比DMPA合成的分子量大,力学性能更优越。DMBA光泽度比DMPA的光泽度高的原因,可能是由于DMBA的亲水性更好,导致乳液的粒径比较小,粒子较均匀。 

水性聚氨酯树脂扩链剂:综上所述,二羟甲基丁酸具有比二羟甲基丙酸无法比拟的优势,可以认为是目前己知性能最优的亲水基化合物。

随着国家对环保政策的日益严厉,各项法规相继出台,我国的水性树脂的必将快速发展,水基材料替代传统的油性材料已是大势所趋,二羟甲基丁酸作为一种性能更优的羧酸型亲水扩链剂,必将迎来广阔的市场。 

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