|
|
|
水性聚氨酯（ＰＵ）擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-5-6 14:33:53 |
聚氨酯（ＰＵ）具有良好的耐磨、耐化學(xué)藥品、耐低溫等性能，而且柔韌性好，粘合強(qiáng)度大，其彈性體、泡沫、塑料、涂料及粘合劑等已獲得廣泛應(yīng)用。
按水性聚氨酯（ＰＵ）擴(kuò)鏈劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)基本可分為醇類化合物和胺類化合物，其官能基均為2或小于4。
隨著聚氨酯工業(yè)的高速發(fā)展，水性聚氨酯（ＰＵ）擴(kuò)鏈劑的新品種也在迅速增加，但實(shí)際大量使用的水性聚氨酯（ＰＵ）擴(kuò)鏈劑仍然是二醇或二胺類低分子化合物。
但由于有機(jī)溶劑有毒、易燃、且價格較貴，這就使以水作為介質(zhì)的水性聚氨酯的研究成為必然趨勢。早在１９４３年西德Ｓｃｈｌａｃｋ曾在乳化劑或保護(hù)膠體存在下，將二異氰酸酯在水中乳化并在激烈攪拌下，添加二胺，得聚氨酯乳液。
１９５３年Ｗｙａｎｄｏｔｔ將由二異氰酸酯和聚酯多元醇制成的端異氰酸酯預(yù)聚體的甲苯溶液分散于水中，再用二胺擴(kuò)鏈也合成了水系聚氨酯。
６０年代末，隨著各發(fā)達(dá)國家環(huán)境保護(hù)法規(guī)的確立和日益強(qiáng)化，推動了水性高分子材料的發(fā)展，水性聚氨酯也同樣得到了發(fā)展。并于１９６７年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。
１９７２年正式將聚氨酯水分散體作為皮革涂料使用，引起了世界各國的極大重視。初期的產(chǎn)品是通過強(qiáng)烈攪拌依靠剪切力和大量乳化劑的作用將聚氨酯強(qiáng)制乳化分散于水中，粒徑粗大，物性低劣不能滿足應(yīng)用要求。
到１９７５年，向聚氨酯分子鏈中引入親水成分，使之于水中自乳化，從而得到高性能聚氨酯乳液，其應(yīng)用領(lǐng)域也隨之逐步拓展。
中文名：2,2-二羥甲基丙酸(擴(kuò)鏈劑親水劑DMPA)；二羥甲基丙酸,
英文名：2,2-Dimethylol Propionic Acid；DMPA
中文別名：α，α-雙羥甲基丙酸,
分子式：C5H10O4
分子量：134.13
C A S 號：4767-03-7
2,2-二羥甲基丙酸(擴(kuò)鏈劑親水劑DMPA)用途：DMPA是一種既有羥基又有羧基基團(tuán)， 多功能受阻的二元醇分子，自由酸基團(tuán)在與堿中和后，能積極提高樹脂的水溶性或分散性能；引入極性基團(tuán)，改進(jìn)涂料的附著力和合成纖維的染色性能；增加鍍膜的堿溶性。DMPA是一種多用途的有機(jī)原料。本產(chǎn)品在水性聚氨酯制造中既是擴(kuò)鏈劑，又能使聚氨酯獲得自乳化性能，可制成穩(wěn)定性優(yōu)良的自乳化性水性聚氨酯；還用于制備聚氨酯水乳液型皮革涂飾劑，是傳統(tǒng)的水乳性聚丙烯酸酯皮革涂飾劑的升級換代產(chǎn)品；用作改進(jìn)聚酯樹脂的添加剤；用作制造光敏樹脂和液晶的原料；用于環(huán)氧酯涂料、聚氨酯彈性體及粉末涂料；用于制造磁性記錄材料及其粘合劑，以生產(chǎn)錄音磁帶、錄像磁帶、計(jì)算機(jī)磁帶、數(shù)據(jù)記錄磁帶和磁卡等。
德國的Ｌｏｒａｚｅ自７０年代以來對水性ＰＵ作了大量研究，對自乳化ＰＵ的穩(wěn)定機(jī)理、相轉(zhuǎn)變過程都作了描述和解釋。
Ｋｉｍ和Ｌｅｅ對各種陰陽離子聚氨酯的結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系也作了大量研究，得出了很多有價值的結(jié)論。
我國對水性的ＰＵ的研究始于７０年代，近十幾年來發(fā)展迅速，每年都涌現(xiàn)出大量關(guān)于水性ＰＵ的論文和產(chǎn)品。水性ＰＵ的理論和實(shí)踐都在不斷地深化，關(guān)于在實(shí)踐應(yīng)用中存在的問題，如何用水性ＰＵ理論來合理解決和正確解釋，還有待人們?nèi)ド钊胙芯俊?br />
自乳化ＰＵ乳液的分類方法。按原料分類。按異氰酸酯類型分有：芳香族ＰＵ，脂肪族ＰＵ；按羥基組分類型分有：聚醚型、聚酯類型其他型。
按乳液的熱屬性分類 按熱屬性分有：熱塑性和熱固性ＰＵ乳液。按乳液的親水基團(tuán)的荷電性分類 因?yàn)樽匀榛校杖橐菏窃诰酆衔镦溕辖尤胗H水基團(tuán)，使分子部分親水自乳化而成。因此，高分子鏈中的親水基團(tuán)成為其自身乳化穩(wěn)定劑。
親水基團(tuán)有離子和非離子親水鏈段，可按親水基團(tuán)的荷電性，將ＰＵ乳液分為：（１）非離子型；（２）陽離子型；（３）陰離子型，其中有：（ａ）磺酸型；（ｂ）羧酸型；（４）兩性離子型。
異氰酸酯的選擇。常用的芳香族二異氰酸酯有：甲苯二異氰酸酯（ＴＤＩ）萘二異氰酸酯（ＮＤＩ）、二苯基甲烷二異氰酸酯（ＭＤＩ）。
由于ＴＤＩ價格較低而且在２，４－甲苯二異氰酸酯中兩個不同位置的異氰酸根活性相差很大，有利于化學(xué)反應(yīng)中分子設(shè)計(jì)，應(yīng)用較為廣泛。ＭＤＩ比ＴＤＩ制備的ＰＵ具有較高的模量和撕裂強(qiáng)度，因?yàn)椋停模蓪ΨQ，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)規(guī)整有序的相區(qū)結(jié)構(gòu)。
芳香族異氰酸酯制備的ＰＵ，由于具有剛性的芳環(huán)，硬段內(nèi)聚能增大，其強(qiáng)度比來自脂肪族的異氰酸酯的ＰＵ大，并且抗氧化性能也好。
但是，在ＴＤＩ和ＭＤＩ的結(jié)構(gòu)中，有一個共同特點(diǎn)是異氰酸酯基團(tuán)直接與苯核上碳原子相聯(lián)，這樣異氰酸酯基團(tuán)與苯核形成醌型結(jié)構(gòu)易于氧化變黃，抗ＵＶ降解性能較差。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
http://www.cdxcrb.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
