|
|
|
改性水性聚氨酯扩链剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2018-2-21 14:03:34 |
采用改性水性聚氨酯扩链剂制备聚氨酯，聚丙烯酸酯与聚氨酯共混、以水性聚氨酯为种子乳液进行丙烯酸种子乳液聚合以及水性聚氨酯与丙烯酸接枝共聚3种方法分别得到丙烯酸改性水性聚氨酯，通过激光散射粒径仪测定乳胶粒的粒径、乳胶膜的透明性、傅里叶变换红外光谱(FTIR)结构分析以及扫描电镜(SEM)对乳胶膜结构和表面形貌进行分析。
结果表明:采用种子乳液聚合反应和接枝反应所得到的丙烯酸改性水性聚氨酯乳液乳胶粒粒径比水性聚氨酯的粒径显著增大，表现出良好的相容性;由种子乳液聚合和接枝聚合制备的丙烯酸改性水性聚氨酯胶膜中颗粒与颗粒之间结合紧密，表面光亮、透明。
近年来，由于安全、卫生和环境保护的要求，涂料和胶粘剂工业逐步从溶剂型向水分散型转变。
水性聚氨酯(PU)具有良好的物理机械性能、优异的耐寒性、耐碱性、弹性及软硬度随温度变化不大等优点，但耐高温性能不佳、耐水性差。丙烯酸酯乳液(PA)具有较好的耐水性、耐候性，但硬度大、不耐溶剂。
用丙烯酸树脂对水性聚氨酯进行改性，可以使聚氨酯的高耐磨性和良好的机械性能与丙烯酸良好的耐候性和耐水性两者有机地结合起来，从而使聚氨酯乳胶膜的性能得到明显改善 。
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，工业品;聚醚二元醇(GE220)，工业品;二羟甲基丙酸(DMPA)，工业品;N-甲基吡咯烷酮(NMP)，分析纯;三乙胺，分析纯;乙二胺，分析纯;水合肼，分析纯;丙烯酰胺，化学纯品;丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乳化剂CO-436，工业品;K2S2O8，NaHCO3，OP等。
丙烯酸改性聚醚型水性聚氨酯的制备流程。首先由聚醚和二异氰酸酯反应制备端NCO基团的中间物，然后加入改性水性聚氨酯扩链剂制备聚氨酯，引入亲水性基团羧基，制备聚氨酯预聚物。将预聚物分散于水中，分散前或分散的同时进行中和、改性水性聚氨酯扩链剂制备聚氨酯水分散体，然后以聚氨酯为种子乳液进行丙烯酸合成，制得丙烯酸改性水性聚氨酯。
化学名称：4—羟乙基氧乙基—1—羟乙基苯二醚,扩链剂HQEE-液体
分子式: C12H18O5
分子量: 242.26
CAS No.:849677-06-1
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。
或者在合成聚氨酯预聚体时加入一定量的含羟基的丙烯酸单体，使聚氨酯链节中含有能与丙烯酸单体反应的链节，分散于水中制得聚氨酯水分散体，而后进行丙烯酸树脂改性合成，得到接枝型的丙酸改性水性聚氨酯。
将聚醚二元醇GE220在真空(1.066kPa)、温度为120摄氏度的情况下脱水24h备用。将称量好的GE220置于四口烧瓶中，慢慢升温到80摄氏度，一次性加入IPDI和催化剂，升温到100摄氏度左右反应2h，然后降温到60摄氏度加入DMPA和NMP，慢慢升温到85摄氏度左右反应约6h，反应过程中不断加入丙酮以降低反应物的黏度。
当体系中NCO值达到理论值时，将预聚体转入高速分散搅拌机中，在高速搅拌下分散于溶有扩链剂和中和剂的蒸馏水中，制得固含量约为20%的自乳化聚醚型水性聚氨酯。然后在60摄氏度、0.08kPa(表压)的真空下脱除溶剂。
乳液聚合和共聚乳液的合成:将称量好的水性聚氨酯置于四口烧瓶中，加入pH调节剂，升温到80摄氏度时滴加乳化好的混合单体和引发剂，在2~3h滴加完，并在同样的温度下保温3h，得到丙烯酸改性水性聚氨酯;共混乳液的制备:分别按传统方法制备水性聚氨酯和聚丙烯酸酯乳液，在80摄氏度低速搅拌下慢慢滴加水性聚氨酯得到共混改性乳液。
乳胶膜的制备 将按上述方法制备好的聚氨酯乳液与丙烯酸改性聚氨酯乳液均匀涂覆于聚四氟乙烯板上，在室温下自然干燥1周，制得约1mm厚的有机薄膜。用乙二胺或水合肼扩链所得到PU与PA共混物样品编号分别为2#、3#，用乙二胺或水合肼扩链的PU为种子乳液进行丙烯酸乳液聚合所得到的丙烯酸改性水性聚氨酯样品，用丙烯酸羟乙酯接枝的丙烯酸改性水性聚氨酯样品。
文章版权：张家港雅瑞化工有限公司
http://www.yaruichemical.com |
|
固化剂|扩链剂|交联剂
