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水性聚氨酯用酮类扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-2-27 15:19:30
水性聚氨酯用酮类扩链剂制备水性聚氨酯与预聚体法类似,不同之处在于扩链阶段,用水性聚氨酯用酮类扩链剂代替二元伯胺进行水相扩链。

预聚体与被酮保护了的二元胺或肼混合后,再用水分散,在分散过程中,水性聚氨酯用酮类扩链剂制备水性聚氨酯以一定的速率水解,释放出游离的二元胺或肼与分散的聚合物微粒反应,得到性能良好的水性聚氨酯。

聚氨酯双缩二脲低聚物加入水溶液形成均相溶液,再与甲醛水溶液反应进行羟甲基化,含羟甲基的聚氨酯双缩二脲能在50~130℃用水稀释,形成稳定的水性聚氨酯。该方法具有反应过程中不需要有机溶液,工艺简单易于控制,配方可变性大等优点,但此法缩聚反应温度高,需要大功率搅拌器。

封端法。用一种或几种复合的低相对分子质量的化合物,事先将预聚体-NCO端基保护起来,使其能在水中乳化,然后通过一定温度及特种催化剂下解 蔽,再生成-NCO端基,扩链以制备水性聚氨酯。这种低相对分子质量化合物叫封端剂,如酚类、醇类、酰胺类、亚甲基类、亚硫酸氢钠等。该方法工艺要求高,乳液稳定性差,并且对封端剂的选择有一定的要求。

水性聚氨酯的结构性能。水性聚氨酯是一种多嵌段结构的聚合物,分子 链的结构相当复杂。但在聚氨酯分子中的主链结构中有重复的结构特性基团-NH-COO-,此基团有类似酰胺基团(-NHCO-)和酯基团(-CO-O-)的结构,因此,水性聚氨酯化学与物理性质介于聚酰胺和聚酯之间。

人们习惯上把水性聚氨酯分子链分为2个部分-硬链段区和软链段区,水性聚氨酯的性能与这2个链段有一定的关系。

硬链段中含有大量极性基团,如氨基甲酸酯(-NH-COO-)、脲基(-NH-CO-NH-)、酰氨基(-CONH-)等,这些基团作用力大,彼此之间可以通过氢键缔合在一起,分子链不容易旋转改变构象,表现为刚性。



化学名称:3-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚(扩链剂HER)-液体

分子式:  C12H18O5

分子量: 242.26

CAS No.: 777942-63-9

3-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚(扩链剂HER)主要用途

作为TDI / MDI系列聚氨酯制品的扩链剂,广泛应用于聚氨酯粘合剂、涂料、密封胶、弹性体、PU泡沫、氨纶、体育设施等领域。该产品尤其适合于中、高硬度的制品。


水性聚氨酯分子软段链中含有C-O单键和C-C单键,由于这些单键内旋转频率高,在常温下会有各种构象,呈无规线团状,具有柔顺性。由此可见,聚氨酯的结构中软、硬链段对制品的性能有很大的影响。

水性聚氨酯的溶液性质。介质水中聚氨酯微粒的粒径大小对乳液的稳定性、 成膜性、对基材的湿润性能、膜性能及粘接强度等性能有较大影响。在配方基本不变、亲水性基团含量基本相同的情况下,乳液粒径的减小,有利于提高乳液的稳定性和胶膜性能。

乳液稳定性还与亲水基团含量和乳液颗粒表面的离子基团有关。表面张力是关系到水性聚氨酯对基材湿润性的重要因素。

水性聚氨酯的表面张力一般在0.040~0.055N/m范围。为了有效地使水性聚氨酯均匀涂覆在塑料等低表面能物质的表面上,可添加润湿剂以降低乳液的表面张力。水性聚氨酯的黏度对固含量的依赖较大,黏度主要与树脂的离子电荷数量、颗粒结构等因素有关。可以根据施工方式和用途对水性聚氨酯的黏度进行调整,如使用增稠剂等。

水性聚氨酯薄膜的性能。水性聚氨酯干燥后,具有弹性体的外观和性能。由于聚氨酯原料的多样化,由水性聚氨酯也能制得从软质到硬质的干膜。通过热处理,一般能提高胶膜的强度和耐水性能,在乳液中添加交联剂一般也能提高胶膜强度,但有时会降低其延伸率。水性聚氨酯树脂一般含有亲水性基团。

在干燥固化过程中,若离子型聚氨酯的成盐剂能够逸出,则胶膜会获得一定的疏水性;如果成盐剂不能够逸出,亲水性基团残留,并且成膜时未发生基团之间的交联反应,则胶膜耐水较差。

用二胺扩链硫化生成脲基、控制NCO基与脲基反应生成缩二脲及使用芳香族二异氰酸酯等可以有效的提高聚氨酯弹性体耐热性。

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