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水性聚氨酯用异氰酸酯类扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-2-26 14:08:09
蓖麻油基水性聚氨酯分子链是由软链段和硬链段按一定比例组成的,软链段是蓖麻油基,硬链段则是由水性聚氨酯用异氰酸酯类扩链剂扩链形成的。

增加软链段可使成膜柔软,增加水性聚氨酯用异氰酸酯类扩链剂扩链形成的硬链段的含量,可以使漆膜具有较好的硬度和刚性。蓖麻油中长脂肪链可显著地提高水性聚氨酯漆膜的疏水性。

在反应温度70e下乳化时,预聚体形成凝胶与水相完全分离,无法进行分散.在45e时,乳化效果较差,产品不稳定.随着温度的降低,聚氨酯预聚体黏度增大,因此在较低温度(15e)下乳化时,乳化之前聚氨酯预聚体黏度已经过大,很难均匀的分散在水相中。本实验条件下的最佳乳化温度为30e。

随着DMPA含量的增加,乳液粒子粒径减小.分析原因如下:平均胶粒粒径受许多因素制约,但是最主要的因素是亲水基团含量。羧基含量越大,亲水性越强,越容易乳化,溶液中水分子进入聚氨酯分子链间的速度越快,乳化形成乳胶粒所需时间就越短,因此每个乳胶粒子形成的时间间隔就越小,乳胶粒子的粒径越小。

本实验研究了n()NCO)/n()OH)对涂膜硬度、柔韧性、冲击强度、接触角和涂膜的外观等性质的影响.从表4可以看出,水性聚氨酯涂膜有较好的柔韧性,在)NCO和)OH不同的配比下,涂膜的柔韧性都能达到1mm.随着n()NCO)/n()OH)增大,水性聚氨酯涂膜的铅笔硬度总体呈增大趋势,并且涂膜均可达到较高的抗冲击强度.水性聚氨酯的接触角随着的n()NCO)/n()OH)的增加,接触角变小,说明了水性聚氨酯的疏水性变差.原因如下:一是随着n()NCO)/n()OH)增加,反应中)NCO基团的含量增加,过量的)NCO基团会与水中的)OH反应,形成脲键;二是由于反应单体的比例增加,亲水性扩链剂DMPA也增加了.因此随着n()NCO)/n()OH)的增加,水性聚氨酯的亲水性增强.综合表4中的涂膜外观和性能测试结果得到本实验n()NCO)/n()OH)的最佳比为2.2



4—羟乙基氧乙基—1—羟乙基苯二醚,扩链剂HQEE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。该产品尤其适应于中高硬度的制品。



本文主要通过红外光谱分析、粒度测试、以及对涂膜样品的柔韧性、冲击强度、亲水性和铅笔硬度等性能的测试,讨论了反应温度、反应时间、乳化条件以及原料配比对产物性能的影响,得出结论如下:

a.以蓖麻油为原料加水性聚氨酯用异氰酸酯类扩链剂等成功制备了蓖麻油基水性聚氨酯;

b.实验最佳反应条件:聚合反应和扩链的温度均为70e,合成预聚体和扩链的时间均为1h,最佳乳化温度为30e,乳化时间为0.5h; c.n()NCO)/n()OH)为2.2,DMPA的含量为7.0%的条件下所制得的乳液和涂膜的性能最佳。

有机硅化合物是属于半有机、半无机化合物因而具有独特的化学结构,其表面能较低,在成膜过程中有机硅化合物向表面富集,赋予其改性聚合物涂膜优良的耐水、耐油污、耐候、耐高低温及良好的机械性能,成为当今研究的热点之一。

采用化学合成的方法将有机硅氧烷与聚氨酯结合起来,在聚氨酯的分子中引入憎水基团,可以大大降低体系的膜表面张力,极大地降低了膜的表面能,使得原本发粘的水性聚氨酯涂膜的粘性明显下降,同时还能有效提高涂膜的硬度、耐老化和水解性能。

马伟等采用自乳化法合成了有机硅改性水性聚氨酯乳液,研究表明随着有机硅含量的增大,乳液粒径增大,粘度降低,当有机硅质量分数为10%时,涂膜表面的疏水性较强,综合性能好。二羟甲基丙酸(DMPA)含量对有机硅改性水性聚氨酯乳液性能有显著影响,DMPA含量越大,乳液的粒径减小,粘度增大;涂膜的拉伸强度和铅笔硬度增大,断裂伸长率降低。

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