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水性聚氨酯(WPU)的扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-2-8 10:12:33
聚氨酯可分为溶剂型和水性两大类。在制备水性聚氨酯(WPU)过程中,溶剂用量少、毒性低,产生的有害气味少,低毒环保,操作简单。水性聚氨酯产品在适宜条件下已具有优越的应用性能,已经在涂层、纺织整理、涂料印花、涂料、胶黏剂、皮革等领域中发挥着越来越重要的作用。

水性聚氨酯(WPU)的扩链剂是在对含有端异氰酸酯基的聚氨酯预聚体进行扩链的同时引入亲水性基团的物质。常见的主要有二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟基半酯、二乙烯三胺、甲基二乙醇胺等。

水性聚氨酯(WPU)的扩链剂是水性聚氨酯制备中使用的专用原料,常含有羧基或者仲胺基。以磺酸盐型水性聚氨酯(WPU)的扩链剂为原料制备的水性聚氨酯即为磺酸盐型水性聚氨酯。目前,磺酸盐型水性聚氨酯(WPU)的扩链剂的开发已成为当今水性聚氨酯领域的研究热点。

2006年10月,左海丽,吴晓青等以环氧氯丙烷(ECH)、亚硫酸氢钠和无水碳酸钠为原料,合成了 1,2- 二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA),并用傅立叶红外光谱及熔点仪佐证了产物结构。

2009年6月,康平平,宋文生等采用乙二胺(EDA)和2-氯乙磺酸钠反应合成乙二胺基乙磺酸钠,用红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(1H NMR)和碳谱(13CNMR)、X射线衍射(XRD)、元素分析等手段表征了产物的结构与特性。

2011年4月,宋文生、徐翠翠、郑英丽等用二乙醇胺与2-氯乙基磺酸钠反应合成N,N- 二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠(BES钠盐),以核磁氢谱(1H NMR)和碳谱(13C NMR)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等手段表征了合成产物的结构和特性,并优化确定了 BES钠盐的最佳合成工艺。

为了达到上述目的,本发明采取以下技术方案一种磺酸盐型水性聚氨酯(WPU)的扩链剂,分子结构为T八HO~R R~OH 其中,R为C2 C3的烧基,M等于I或2, N等于I或2。

所述的一种磺酸盐型水性聚氨酯(WPU)的扩链剂,制备方法包括以下步骤向容器中加入18. 45份质量份数三聚氯氰和30份质量份数冰水,控制反应液温度0 5°C,搅拌下滴加195. I 297. 3份质量份数的质量浓度10%氨基苯磺酸钠盐溶液,用质量浓度10%的NaOH溶液调节体系酸碱度,使之稳定在PH6. 0 7. 0,加完后反应I. 5 2. Oh ;升温到35 45°C,滴加195. I 297. 3份质量份数的质量浓度10%的氨基苯磺酸钠盐溶液,用质量浓度10%的NaOH溶液调节体系酸碱度,使之稳定在PH6. 0 7. 0,加完后反应2. 5 3.Oh ;升温至75 85°C,滴加10. 51 13. 32份质量份数二乙醇胺,用质量浓度10%的NaOH溶液调节体系酸碱度,使之稳定在PH7. 5 8. 5,加完后反应2. 5 3. Oh,反应结束;将混合物冷却至室温,在真空度0. IMPa、温度55°C条件下减压浓缩,于真空度0. IMPa、温度40°C干燥除去水分,再用无水乙醇溶解,静置,分去NaCl、未反应氨基苯磺酸钠盐,最后常压蒸馏除去乙醇,得到淡黄色固体,即为磺酸盐型水性聚氨酯(WPU)的扩链剂; 所述的氨基苯磺酸钠盐为对氨基苯磺酸钠、苯胺_2,4- 二磺酸钠及苯胺_2,5- 二磺酸钠中的一种; 所述的二醇胺为二乙醇胺和二异丙醇胺中的一种。



对苯二酚二羟乙基醚(芳香族二醇扩链剂HQEE)-固体应用范围

油井密封件、叉车轮胎、液压汽缸密封件、传送带等PU制品,还可用于氨纶.

对苯二酚二羟乙基醚(芳香族二醇扩链剂HQEE)-固体是一种对称的芳香族二醇扩链剂。它与MDI有着良好的配伍性,能明显提高、改善制品的抗张强度、硬度和回弹性能。 HQEE/MDI是与MOCA/TDI并列的一个PU弹性体系列,使用该产品的PU一般用于对产品物理性能有高要求的领域.



水性聚氨酯简单分类

按粒径和外观分可分为聚氨酯水溶液(粒径<0.001微米,外观透明)、聚氨酯水分散体(粒径:0.001-0.1微米,外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1微米,外观白浊);

依亲水性基团的电荷性质,水性聚氨酯可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。其中阴离子型最为重要,分为羧酸型和磺酸型两大类。

依合成单体不同水性聚氨酯可分为聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。依照选用的二异氰酸酯的不同,水性聚氨酯又可分为芳香族和脂肪族,或具体分为TDI型、HDI型等等。

依产品包装形式水性聚氨酯可分为单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。

水性聚氨酯整个合成过程可分为两个阶段。第一阶段为预逐步聚合,即由低聚物二醇、扩链剂、水性单体、二异氰酸酯通过溶液逐步聚合生成相对分子质量为l000量级的水性聚氨酯预聚体;第二阶段为中和后预聚体在水中的分散。

水性PU因其具有环保作用,虽然历史不长,但发展非常迅速。

水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液三种,为二元胶态体系,聚氨酯(PU)粒子分散于连续的水相中,也有人称水性PU或水基PU。


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