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水性聚氨酯新型扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-4-6 14:42:58
随着水性聚氨酯的不断发展,水性聚氨酯新型扩链剂的开发也显得尤为重要,水性聚氨酯新型扩链剂能显著改善聚氨酯弹性体的性能,获得性能优异、用途广泛的弹性体。水性聚氨酯新型扩链剂应具备的一些特点。

(1)成本低要实现工业化生产,低成本是必须优先考虑的一个因素。扩链剂的开发研究要朝着这个方向来发展,用价格最低的单体合成出效果最好的产品。

(2)合成方法简单相比于固体扩链剂来说,大部分液体扩链剂熔点较低,易溶,在操作时比较方便。磺酸型扩链剂的一个优势就是易溶,但仍需要在合成方法上再进行研究,使合成的过程更为简单,便于实现工业化生产。另一方面,继续研究小分子磺酸盐单体,引入新结构,以解决其合成过程中所产生的熔点高、脂溶性不佳等缺点。

(3)环保随着人们环保意识的不断提高,各种化学品的开发研究也都是趋于绿色低污染的原则。扩链剂的合成也要基于这个原则,在不断的开发研究中,找出最节能最环保的方法。

从查阅的文献来看,对于羧酸型水性聚氨酯的研究还是比较多的,它的应用也是非常广泛的。因此,对羧酸型亲水性扩链剂的合成还是有必要做进一步的研究,使其以更便宜、更简单、更环保的方式实现工业化生产。

聚氨酯弹性体是一类应用广泛的重要材料,比如涂料,树脂黏合剂,纤维,和高性能弹性体产品。聚氨酯弹性体嵌段共聚物具有良好的弹性和硬度的变化。使聚氨酯弹性具有优良性能的原因是热力学不相容的软硬链段导致了微相分离。使用微相分离,以及化学软硬链段结构的扩展交联剂,交联密度和反应条件的强烈影响聚氨酯弹性体的力学性能和热稳定性。

选择合适的二异氰酸酯和扩链剂对聚氨酯弹性体的最终性能有影响。 聚氨酯弹性体的力学性能取决于软硬链段的比例和扩链剂的结构和长度。在生物医学的潜在应用是要求聚氨酯弹性体具有良好的生物相容性,易水解和酶促降解性。为了达到这样的要求,聚氨酯弹性体一般合成软链段如(聚ε-己内酯多元醇),聚酯多元醇,聚碳酸酯多元醇,和具有稳定性和抗水解,热降解的脂肪族二异氰酸酯。



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



硬链段通常表现出决定强度的硬链段的相互作用的宏观性质。具有大量的硬链段聚合物结构导致聚氨酯弹性体具有更高的硬度和玻璃转变温度。  众所周知,连接氢键的羟基和N-H和微相组成是设计生物降解材料的重要参数。分布的氢键不含有支链或结构,或化学交联阻碍自由流动的高分子链。

这项工作介绍了聚氨酯弹性体的催化剂的合成和新的硬链段(HDI)和软链段(PCL),以及扩链剂和交联剂的结构对聚氨酯弹性体的热性能和机械性能的影响。这样研究出的聚氨酯弹性体具有良好的机械性能和加工性能。

聚氨酯弹性体是由两步法聚合生成,平均硬链段的组成是由聚二醇/HDI的摩尔比控制和二元醇的扩链剂。合成聚氨酯的二元醇和三元醇的比例是1:1。合成聚氨酯是在常压下,在一个500毫升的玻璃反应器内在搅拌和振动的条件下进行的,NCO和OH的配比以及配方。

聚酯二醇与二异氰酸酯在80℃的温度下反应2h,生成预聚体,然后在80℃下与扩链剂混合10min,反应的进行是通过红外检测异氰酸酯的吸收收波段,在2000—2300cm-1这一波段时,反应完成,否则这一波段消失。由此产生的生成物倒入模具,在80℃的温度下保存20h,在这些条件下,没有必要使用催化剂。由上述制备的聚氨酯弹性体用来机械和物理性能的测试以及热性能的研究。

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。


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