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阳离子的亲水扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-7-21 10:57:41
本文介绍阳离子的亲水扩链剂

用于转移镀铝的水性阳离子聚氨酯树脂及其制备方法,是通过预聚合,使聚酯多元醇或聚醚多元醇与异氰酸酯反应生成聚氨酯预聚体;然后进行扩链,即加入阳离子的亲水扩链剂单体,增加树脂分子量及引入可以离子化的基团;再进行中和及乳化,使树脂阳离子化后分散到水中。

采用阳离子的亲水扩链剂,用酸中和阳离子聚氨酯预聚体,避免了三乙胺的VOC问题,无污染,是环境友好的;而且通过调整聚氨酯软硬段的比例及加入三官能度的扩链剂,改善了其剥离性和耐热性。

合成聚氨酯防水涂料的聚醚多元醇可采用单一官能度,也可将不同官能度聚醚多元醇复合使用。根据生产双组份聚氨酯防水涂料的经验,最好采用二官能度和三官能度的聚醚复配使用,适当控制二者比例,对提高产品的拉伸强度和断裂伸长率均有好处。另外,对于环保型水固化聚氨酯防水涂料来说,亲水聚醚多元醇在该体系中发挥很好的作用。

本实验采用亲水聚醚多元醇PB-9224,它在水固化聚氨酯涂料成膜反应中作为主原料参与交联反应,也作为一种新型的表面活性剂,增强各组分之间,特别是固化剂水与其它组分的相容性,进而提高聚氨酯涂料的成膜性。其它组分不变,通过增加亲水聚醚多元醇PB-9224的用量来代替聚醚多元醇DDL-2000D的量,考察其对环保型水固化聚氨酯防水涂料性能的影响。

随着亲水聚醚多元醇PB-9224用量的增加,环保型水固化聚氨酯防水涂料的断裂伸长率呈现先增大后减小的趋势,而拉伸强度、撕裂强度和—NCO含量逐渐增大;因亲水聚醚多元醇PB-9224的分子质量大、官能度高,而聚醚多元醇DDL-2000D的分子质量小、官能度低,在计算—NCO含量时,随着PB-9224用量增加,DDL-2000D用量减少,致使—NCO的含量增大。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)优点:

液体,安全易操作

釜中寿命长

毒性低-艾姆斯试验为阴性

流动性和附着性提高

湿度灵敏性低

可用于MDI预聚物的熟化

与多种多元醇共熟化剂和其他聚氨酯化学原料兼容

可用于室温熟化

硬泡: 增强压缩强度尺寸稳定性,降低易脆性,闭孔率高,导热系数低

TDI软泡: 低密度,高强度,高承载性

MDI软泡:低密度,低硬度,强度增强


原因之一,当—NCO含量增加时,涂料的固化交联密度增大,刚性链段增加,极性基团增多,易于形成氢键,使得涂膜的拉伸强度提高,断裂伸长率和撕裂强度也增大;而当—NCO含量增大到一定值时,反应密度增加,拉伸强度较高,分子链长变短,且刚性基团的增加限制了分子链在拉伸过程中的运动,致使涂料的断裂伸长率降低,而撕裂强度提高。

另外,—NCO含量的增大使得—NCO与H2O反应过程中产生的CO2的密度增加,导致CO2逸出率小于CO2生成率,极易使涂膜的表面和截面产生气泡,进而断裂伸长率降低。

原因之二,适当添加高官能度亲水聚醚PB-9224,可同时提高拉伸强度和断裂伸长率,但用量过多,涂料固化后会形成过多的物理交联点,交联网络密度较高,强度较高,延伸率降低,而低官能度聚醚DDL-2000D可使高聚物中线性结构比例大,柔韧性较好,强度较低。

原因之三,亲水聚醚PB-9224可降低物质表面张力,增强体系中各个组分的相容性,特别是在有水参与的反应中,可提高涂料成膜均匀性,最终提高涂膜性能。

根据以上分析,配方中其它组分不变,当亲水聚醚PB-9224的质量份为20,—NCO含量为4.5%时,制备涂料的成膜性能最佳,拉伸强度为3.2MPa,断裂伸长率为890%,撕裂强度为19N/mm,符合GB/T19250—2013的要求。

气体吸收剂对防水涂料性能的影响。气体吸收剂用来吸收—NCO与H2O反应产生的CO2气体,若不吸收,会使涂膜内部和表面产生大量的气泡和针眼,影响涂膜的外观和性能。另外,气体吸收剂吸收效率也受到颗粒大小和添加量的影响,吸收剂的颗粒越小,在体系中分散越好,越利于吸附气体,进而提高吸收的效果。

选用2000目的气体吸收剂HHJ-1,其粒径小(6.5μm),吸收效率高。配方中PB-9224、FMBA的质量份分别为20、0.8,其它组分不变,考察气体吸收剂HHJ-1的用量对环保型水固化聚氨酯防水涂料的性能影响。

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