|
|
|
聚氨酯的亲水性扩链剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2018-3-17 13:30:06 |
聚氨酯的亲水性扩链剂指能在水性聚氨酯大分子主链上引入亲水基团的扩链剂，它是水性聚氨酯制备中使用的水性化功能单体。
阴离子型聚氨酯的亲水性扩链剂中带有羧基、磺酸基等亲水基团，结合有此类基团的聚氨酯预聚体经碱中和离子化，即呈现水溶性。
常用的阴离子型聚氨酯的亲水性扩链剂有：二羟甲基丙酸(dimethylol propionic acid， DMPA)、二羟甲基丁酸(dimethylol butanoic acid ，DMBA)、1，4-丁二醇-2-磺酸钠。目前阴离子型水性聚氨酯合成的水性单体主要选用DMPA，DMBA活性比DMPA大，熔点低，可用于无助溶剂水性聚氨酯的合成，使VOC降至为0，其应用应引起重视。
DMPA、DMBA为白色粉末，使用方便。和阴离子水性聚氨酯显著不同，在合成叔胺型阳离子水性聚氨酯时，先是在聚氨酯链上引入叔胺基团，再进行季叔胺盐化(中和)。而季胺化工序较为复杂，这是阳离子水性聚氨酯发展落后阴离子水性聚氨酯的原因之一。
阳离子型水性单体有二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、N-乙基二乙醇胺(EDEA)、N-丙基二乙醇胺(PDEA)、N-丁基二乙醇胺(BDEA)、二甲基乙醇胺、双(2-羟乙基)苯胺(BHBA)、双(2-羟丙基)苯胺(BHPA)等。
国外对利用不同叔胺化合物合成阳离子水性聚氨酯的研究较为深人，而国内大多数采用N-甲基二乙醇胺(MDEA)。
非离子型水性聚氨酯的水性单体主要选用聚乙二醇二醇，数均相对分子质量通常大于1 000。 水性单体品种、用量对水性聚氨酯的性能具有非常重要的影响。其用量越大，水分散体粒径越细，外观越透明，稳定性越好，但对耐水性提高有副作用。
因此在设计合成配方时，应该在满足稳定性的前提下，尽可能地降低水性单体的用量。应该注意，近年来，出现了一些水性聚酯也可以用于WPU的合成。
化学名称：聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯(P1000)
分子量：1238
CAS No.：54667-43-5
性能及用途：
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000为液体，因此可在室温下与预聚体混合，浇注和硫化，它可作为TDI和MDI体系的扩链剂，也可作为环氧树脂固化体系的柔性改性剂。应用领域包括浇注、涂料、黏合剂、密封剂和喷涂体系，由于它的易加工性，决定了它特别适用于现场加工。XYLINK P-1000的室温硫化体系与MDI/二醇热硫化体系相比，不仅操作工艺简单，而且性能优于后者。另外在室温下硫化所得到的弹性体的收缩率低，这也是该扩链剂的一大特点。
水性聚氨酯预聚体制备时黏度较大，为方便传质、传热，尤其是后期的乳化，必须加入适当的溶剂。国内常用的溶剂为丙酮、丁酮、N，N-二甲基甲酰胺，国外主要用N-甲基吡咯烷酮(NMP)，使用丙酮、丁酮时，分散完成后应予脱除，使工艺比较复杂。
而使用N-甲基吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)时，若单体选择、配方设计恰当，预聚体黏度较低，控制好其用量，VOC值可以达标，可不予脱除，而且NMP的少量存在还可以起到成膜助剂的作用，提高涂料施工性能。使用DMBA、TMXDI可以合成零VOC的水性聚氨酯分散体。
水性聚氨酯原料繁多，配方多变，制备工艺也各不相同，为方便研究、应用，常对其进行适当分类。
以外观分：水性聚氨酯可分为聚氨酯水溶液、聚氨酯水分散体和聚氨酯乳液。
以亲水性基团的电荷性质(或水性单体)分：水性聚氨酯可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。其中阴离子型产量最大、应用最广。阴离子型水性聚氨酯又可分为羧酸型和磺酸型两大类。
近年来，非离子型水性聚氨酯在大分子表面活性剂、缔合型增稠剂方面的研究越来越多。阳离子型水性聚氨酯渗透性好，具有抗菌、防霉性能，主要用于皮革涂饰剂。
以合成用单体分：水性聚氨酯可分为聚醚型、聚酯型、聚碳酸酯型和聚醚、聚酯混合型。依照选用的二异氰酸酯的不同，水性聚氨酯又可分为芳香族、脂肪族、芳脂族和脂环族，或具体分为TDI型、IPDI型、MDIX型，等等。
芳香族水性聚氨酯同溶剂型聚氨酯类似具有明显的黄变性，耐候性较差，属于低端普及型产品；脂肪族水性聚氨酯则具有很好的保色性、耐候性，但价格高，属于高端产品；芳脂族和脂环族的性能居于二者之间。
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
