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水性聚氨酯(WPU)扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-4-5 14:27:25
水性聚氨酯(WPU)具有不燃、无毒、不污染环境、节能等优点,因此广泛应用于轻纺、皮革加工、涂料、木材加工、建筑、造纸、印染和胶粘剂等行业。但传统水性聚氨酯乳液固含量低(小于40%),导致干燥成膜速度慢,自增稠性差,初黏力低等,严重限制了它的应用推广。以自制的1,22二羟基2 32丙磺酸钠DHPA作为水性聚氨酯(WPU)扩链剂,采用自乳化法制备高性能聚氨酯乳液,水性聚氨酯(WPU)扩链剂合成的聚氨酯乳液固含量高达59%。

异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI):工业品,进口; 聚(四氢呋喃2co2氧化丙烯)二醇(Ng210):Mn=1000,工业 品,进口; 1,22二羟基232丙磺酸钠(DHPA):纯度大于95%,自制;N2甲基222吡咯烷酮(NMP):分析纯;二正丁胺:分析纯; 二月桂酸二丁基锡:Sn含量19%,分析纯,进口。

APARTMS/PU乳液的制备。将一定量的Ng210,于110e真空脱水2h,冷却到30e通入氮气,加入一定计量的IPDI和少量催化剂,升温到70~75e反应至w(NCO,异握酸酯基团)U3%,用二正丁胺滴定法判断反应终点。

降温至60e,将水性聚氨酯(WPU)扩链剂按照一定的质量配比溶解在少量的NMP中,然后向体系中缓慢加入NMP溶液,于70e反应115h。再将反应体系降温至30e,并向体系中慢慢加入一定量的去离子水,于剧烈搅拌的条件下进行乳化,即得水性聚氨酯微乳液。

结构表征与性能测试。采用ZetaPLAS粒度测定仪测定乳液粒径及粒径分布; 100SX透射电镜(TEM)表征乳胶粒的微观形态; 乳液固含量用热重法测定; 乳液黏度由NDJ28S数字显示黏度计测定; 乳液贮存稳定性以乳液在室温放置1个月后的状态表示;乳液的冻融稳定性测定:取一定量的乳液,置于-20e冰箱内冷冻18h,在室温解冻6h,重复5次以上,观查纪录乳液出现凝胶的次数; 乳液的高温稳定性测定:将乳液样品置于密闭的玻璃瓶内分别于60、80e下恒温放置,随时查看乳液的情况,纪录乳液发生沉降或絮凝的时间; 拉伸强度及断裂伸长率的测定:参照GB/T52821998。



4,4'-亚甲基双(2-甲基-6-乙基苯胺),扩链剂固化剂MMEA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

CAS号:19900-72-2

分子式: C19H26N2

特性:

分子量:282.4231

密度:1.039g/cm3

熔点:85 °C

沸点:443.1°C at 760 mmHg

闪点:266°C

蒸汽压:4.75E-08mmHg at 25°C

外观:白色粉末

融点:80℃以上

水分:0.3%以下

胺值:390-408 KOH mg/g

丙酮不溶物:无

总氯:10ppm以下

纯度:98.0%



DHPA含量对聚氨酯乳液的性能的影响。在nNCO/nOH=2时,磺酸型表面活性单体DHPA不同质量百分比时对乳液性能的影响。研究发现,随着w(DHPA)值的增大,乳液的粒径减小,粒度分布变窄。相对于羧酸型水性聚氨酯,该乳液的平均粒径更小,分散更加均匀,这是因为强酸盐-SO3Na的亲水性远远大于弱酸盐-COO(NCH2CH3)3。从表1可见,乳液的多分散性均大于011,说明乳液是多分散体系,这与羧酸型聚氨酯乳液相似,但乳液固含量高达59%。

随着DHPA含量的增大,乳液黏度显著增加,这是因为亲水基团用量越大,粒径越小,则粒子数越多,粒子间平均距离越小,这就意味着任何二个粒子进入相互吸引区的机会迅速增加,位移困难,黏度增大。随着剪切速率的增加,表观黏度开始剧烈下降,随后变得缓慢,逐渐趋于平稳,即高固含量WPU乳液存在/剪切变稀0行为,说明该乳液具有假塑性流体的特征。

不同DHPA含量时乳胶粒子的电镜照片中乳胶粒子的粒径较大且胶粒大小很不均匀,粒子之间间隙很大,粒子间基本没有明显的粘并现象。粒子粒径明显减小,而且粒子较密集,单位体积粒子数目显著增多。

乳液成膜。将制得的乳液倒在玻璃膜板上,倾斜一定角度,用铜丝缠绕过的玻棒缓慢刮过,在室温下风干3~5d,再放入烘箱中80℃烘2h,100℃继续烘1h,取 出放入干燥器中冷却,从膜板上取下干燥膜待分析测试用。

乳液稳定性的测定。在室温下静置,观察是 否有分层现象发生。以静置分层时间为稳定性测定的指标。稳定性差的乳液静置分层时间为几天甚至几小时;稳定性较好的乳液静置分层时间为2~3月;而稳定性好的乳液静置分层时间可达到3个月以上。


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