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聚氨酯的扩链剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2018-2-13 14:23:14 |
聚氨酯，是在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯。聚氨酯分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯两大类。聚酯型是以二异氰酸酯和端羟基聚酯为原料制备的聚氨酯。聚醚型聚氨酯是以二异氰酸酯和端羟基聚醚为原料制备的聚氨酯。
聚氨酯的扩链剂具体如下：
多元醇类：乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、一缩二乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷等
脂环醇类：1，4-环己二醇、氢化双酚A
芳醇类：二亚甲基苯基二醇、对苯二酚双-β-羟乙基醚、间苯二酚羟基醚
醇胺类：二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺
二胺类：二乙基甲苯二胺、3，5-二甲硫基甲苯二胺
其他：α-甘油烯丙基醚、缩水甘油烯丙基醚、过氧化二异丙苯、硫磺
谈完了聚氨酯的扩链剂，接下来介绍聚氨酯的合成方法。
溶剂法（丙酮法）可以用来制备在大分子中具有一定支链度的聚氨酯水分散液。其缺点是与甲醛反应有时难以控制。
封端乳化法是在乳化前先用酚类、甲基乙基酮亚胺、乙酰醋酸乙跖、丙二酸乙酯、叔醇、肟类、丙酰胺、内酰丙酮、亚硫酸氢钠等封闭剂，将含离子基团的预聚物－ＮＣＯ端保护起来，使其失去活性。
再加入聚氨酯的扩链剂和交链剂共乳化制成聚氨酯乳液，使用时，通过加热解除封闭剂，使预聚物ＮＣＯ端基和聚氨酯的扩链剂反应而形成网状结构的聚氨酯涂膜。早在１９４９年，Ｐｅｔｅｒｓｅｎ就对有关异氰酸酯的封闭进行过报道。
１９７５年，Ｗｉｃｋ也较为详细地介绍了异氰酸酯的封闭类型。我国对于封闭端基的异氰酸酯的热处理的脱封温度也有详细报道。此法关键是选择解封温度低的高效封闭剂。
间苯二酚二(2-羟乙基)醚(芳香族二醇扩链剂HER)-固体
羟值：545-565mg KOH/g
熔点℃：≥83℃
比重，100℃时：1.16
水分%：≤0.2
比热卡/克 /℃：0.4
熔融密度100℃克/毫升：1.16
熔融粘度100℃, cp：13.5
容器密度（松散）克/毫升：0.51
容器密度（压紧）克/毫升：0.62
吸湿性%
在干燥、50℃、34mm汞柱下放置16小时：0.08
在相对湿度为66.5, 24℃下放置168小时：0.39
间苯二酚二(2-羟乙基)醚(芳香族二醇扩链剂HER)-固体
产品应用：HER 是一种对称的芳香族二醇扩链剂，它与MDI有着良好的配伍性。广泛应用于混炼型、浇注型、热塑型的PU弹性体制品。这种材料已经被证实能够较大限度地维持弹性体的持久性、弹性和可塑性，并把收缩性限制到较小，没有污染。同时，该材料除具有芳香族扩链的优点外，还避免了HQEE在稍微降温情况下迅速结晶现象的不足，提供了更好的可塑性、撕裂强度、初始强度、邵氏硬度、压缩变形、断裂变形以及低收缩性、抗切割、柔韧性好、防渗透性、熔点低、操作方便等特殊优点。如铸轮、密封件、压制垫、非粘结合轮胎、泥浆管内衬、滑板轮、鞋部件、饮料容器、氨纶以及软质和硬质包装材料等。
包装储运：纸板桶，内衬黑色塑料袋；20公斤装。
非离子型自乳化法与离子型方法相似，不同的是聚合物分子链中的离子中心由亲水性的醚键侧基或端基所取代。因亲水醚键在较高温度下易丧失其亲水性，导致乳液不稳定。但它不象离子型乳液对冷冻、ｐＨ值变化以及电解质那样敏感。
上述合成方法各有利弊，可根据需要合理选择，综合考虑，以便寻求一种工艺简单、重复性好、产品质量高，适合工业化大生产的方法。
离子基团含量对乳液性能的影响。离子型自乳化ＰＵ乳液是在ＰＵ分子中引入离子基团，通过离子基团的亲水性而使ＰＵ分子分散于水中形成稳定的ＰＵ乳液。因此，离子基团含量成为离子型自乳化ＰＵ研究的一个重点。
研究者们认为，ＰＵ乳液的平均粒径，虽然在一定程度上受乳化条件的影响，但最主要的还是受ＰＵ分子亲水性的控制，即离子含量是影响粒径的主要因素。通常ＰＵ的亲水性越强，粒径越小。
也就是说，离子含量越大，乳液的平均粒径越小。但在离子分散体中粒子是通过双电层的形成而稳定的。随着ＰＵ中离子含量增大，双电层增厚，粒子的有效体积增大。而且随着离子含量的增大，ＰＵ的亲水性越强，粒子水溶性也越强。
也导致粒子的有效体积增大。因此，这些因素综合影响的结果是随着离子含量的增大，平均粒径逐渐的减少。另一方面，乳液的粘度随着分散离子的有效体积的增大而增大，特别是在离子含量较高时粘度增加更快。
离子基团的含量对ＰＵ胶膜力学性能的影响表现在随离子基团含量的增加，ＰＵ胶膜的硬度、膜量和抗张强度随之增强，断裂伸长率随之下降。造成这种现象的原因Ｌｅｅ和Ｋｉｍ解释为离子含量的增加，使ＰＵ中硬段的含量和离子交联密度增大，库仑力和氢键增强，导致强度增大而延展性减小。
国内研究者对离子基团的含量与乳液稳定性之间的关系研究较多。研究表明随着离子基团的减小，ＰＵ分散体的外观由透明溶液过度到半透明溶液、半透明兰光乳液、白色乳液最后可导致不稳定乳液。
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