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水性聚氨酯用亲水扩链剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-3-31 14:51:45 |
水性聚氨酯用亲水扩链剂是能引入亲水性离子基团或被离子化基团的扩链剂，在聚氨酯分子结构中引入亲水基团是自乳化法制备水性聚氨酯的必要条件，且亲水基团的含量直接影响乳液的各种性能。
在水性聚氨酯的制备过程中，水性聚氨酯用亲水扩链剂通过羟基与异氰酸酯基反应嵌入聚氨酯的分子骨架上，但水性聚氨酯用亲水扩链剂分子中的羧基基团由于位阻效应基本上不参与聚合反应，待预聚反应完毕后再通过中和反应成盐，因此使所合成的聚氨酯具有了亲水性。水性聚氨酯用亲水扩链剂的含量越高，聚氨酯的亲水性越强。
DMPA用量对水性聚氨酯乳液微粒粒径的影响可知，随DMPA的增加，乳液粒径逐渐变小，这归因于加入DMPA增加了分子链的亲水性，提高了聚氨酯的水化作用，减少了分子链间的相互缠绕，同时也使得物系的界面张力降低。
这些均有利于聚合物相的微细分散，使得乳液微粒数量增多，粒径相应减小。213中和度对水性聚氨酯乳液粒径的影响 中和度是指加入的中和剂量占完全中和树脂上的羧基所需中和剂的摩尔百分数。
乳液粒径随着中和度的增大而减小，这是因为在聚氨酯分子中未被中和的羧基基团亲水性较弱，经中和后，才使得聚氨酯的分子链具有亲水功能。
在低中和度时，聚合物分子链中阴离子的活性中心少，分子链间相互缠绕，亲水性不能充分表现出来，分散时形成的颗粒较大，稳定性差;中和度高时，分子链亲水性增加，减少了分子间的相互缠绕，提高了水分子对聚合物的水化作用，引起体系表面张力的下降，有利于聚氨酯预聚体细分散，粒子数量增多，粒径减小，乳液的分散性和稳定性得到了提高。
当中和度为小于100%时，随着中和度 的增加，中和成盐反应进行完全，分子链上的亲水基团增多，聚合物更容易在水中分散，粒子尺寸减小;当中和度大于100%后，中和度继续增加，分子链上的亲水基团不再增多，故粒子尺寸无明显变化。
现阶段对水性聚氨酯的要求：
（1）尽量减少有机溶剂用量，最终达到无溶剂。
（2）更高的力学性能和粘接强度，特别是初始粘接强度。
（3）提高固含量。
（4）开拓新的应用领域。
（5）加快水性聚氨酯理论研究。目前在水性聚氨酯理论研究上的不足在一定意义上限制了应用研究和开发。
（6）加强对水性聚氨酯专用设备的研究和开发。水性聚氨酯设备有专用性，目前国内几乎没有连续性生产的成套设备，这是限制国内水性聚氨酯产量及规模的主要影响因素。
MDBA是4,4'-双仲丁氨基三苯基甲烷的商品名,是一种液体仲二胺, 由于其中每个氨基上的氢原子被一个仲丁基取代,在有限的空间里活泼氢原子和仲丁基的 结合产生了许多独特的性能,氨基部分形成了影响硬段的脲键,而丁基则起内增塑剂作用。 它与聚合物母体相连,既不会浸出,也不会析出。同时烷基增加了二胺的溶解性,使它几乎能与任何多元醇和多元胺混合。
研究表明，随着NCO/OH比的增加，水性聚氨酯油墨的粒径增大。
随着DMPA用量和中和度的增加，水性聚氨酯油墨的粒径减小。
水性聚氨酯发展趋势
（1）双组分水性聚氨酯的研究与开发
（2）利用其他高分子材料对水性聚氨酯改性。
（3）开展对功能性水性聚氨酯的研究。
（4）研究新的固化成膜工艺。
（5）水性热固化聚氨酯用封闭剂和交联剂。
（6）水性聚氨酯应用助剂的研究以及商品化。
（7）提高国内水性聚氨酯产品质量和减少批差，开展对水性聚氨酯专用设备的开发并投入市场。
文章版权：张家港雅瑞化工有限公司
4,4'-双仲丁氨基三苯基甲烷(MDBA) http://www.yaruichemical.com |
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