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改性水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-2-21 14:03:34 |
采用改性水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑制備聚氨酯，聚丙烯酸酯與聚氨酯共混、以水性聚氨酯為種子乳液進(jìn)行丙烯酸種子乳液聚合以及水性聚氨酯與丙烯酸接枝共聚3種方法分別得到丙烯酸改性水性聚氨酯，通過(guò)激光散射粒徑儀測(cè)定乳膠粒的粒徑、乳膠膜的透明性、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)結(jié)構(gòu)分析以及掃描電鏡(SEM)對(duì)乳膠膜結(jié)構(gòu)和表面形貌進(jìn)行分析。
結(jié)果表明:采用種子乳液聚合反應(yīng)和接枝反應(yīng)所得到的丙烯酸改性水性聚氨酯乳液乳膠粒粒徑比水性聚氨酯的粒徑顯著增大，表現(xiàn)出良好的相容性;由種子乳液聚合和接枝聚合制備的丙烯酸改性水性聚氨酯膠膜中顆粒與顆粒之間結(jié)合緊密，表面光亮、透明。
近年來(lái)，由于安全、衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)的要求，涂料和膠粘劑工業(yè)逐步從溶劑型向水分散型轉(zhuǎn)變。
水性聚氨酯(PU)具有良好的物理機(jī)械性能、優(yōu)異的耐寒性、耐堿性、彈性及軟硬度隨溫度變化不大等優(yōu)點(diǎn)，但耐高溫性能不佳、耐水性差。丙烯酸酯乳液(PA)具有較好的耐水性、耐候性，但硬度大、不耐溶劑。
用丙烯酸樹(shù)脂對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行改性，可以使聚氨酯的高耐磨性和良好的機(jī)械性能與丙烯酸良好的耐候性和耐水性兩者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，從而使聚氨酯乳膠膜的性能得到明顯改善 。
異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，工業(yè)品;聚醚二元醇(GE220)，工業(yè)品;二羥甲基丙酸(DMPA)，工業(yè)品;N-甲基吡咯烷酮(NMP)，分析純;三乙胺，分析純;乙二胺，分析純;水合肼，分析純;丙烯酰胺，化學(xué)純品;丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乳化劑CO-436，工業(yè)品;K2S2O8，NaHCO3，OP等。
丙烯酸改性聚醚型水性聚氨酯的制備流程。首先由聚醚和二異氰酸酯反應(yīng)制備端NCO基團(tuán)的中間物，然后加入改性水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑制備聚氨酯，引入親水性基團(tuán)羧基，制備聚氨酯預(yù)聚物。將預(yù)聚物分散于水中，分散前或分散的同時(shí)進(jìn)行中和、改性水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑制備聚氨酯水分散體，然后以聚氨酯為種子乳液進(jìn)行丙烯酸合成，制得丙烯酸改性水性聚氨酯。
化學(xué)名稱：4—羥乙基氧乙基—1—羥乙基苯二醚,擴(kuò)鏈劑HQEE-液體
分子式: C12H18O5
分子量: 242.26
CAS No.:849677-06-1
4—羥乙基氧乙基—1—羥乙基苯二醚,擴(kuò)鏈劑HQEE主要用途：
作為T(mén)DI / MDI系列聚氨酯制品的擴(kuò)鏈劑，廣泛應(yīng)用于聚氨酯粘合劑、涂料、密封膠、彈性體、PU泡沫、氨綸、體育設(shè)施等領(lǐng)域。該產(chǎn)品尤其適應(yīng)于中高硬度的制品。
或者在合成聚氨酯預(yù)聚體時(shí)加入一定量的含羥基的丙烯酸單體，使聚氨酯鏈節(jié)中含有能與丙烯酸單體反應(yīng)的鏈節(jié)，分散于水中制得聚氨酯水分散體，而后進(jìn)行丙烯酸樹(shù)脂改性合成，得到接枝型的丙酸改性水性聚氨酯。
將聚醚二元醇GE220在真空(1.066kPa)、溫度為120攝氏度的情況下脫水24h備用。將稱量好的GE220置于四口燒瓶中，慢慢升溫到80攝氏度，一次性加入IPDI和催化劑，升溫到100攝氏度左右反應(yīng)2h，然后降溫到60攝氏度加入DMPA和NMP，慢慢升溫到85攝氏度左右反應(yīng)約6h，反應(yīng)過(guò)程中不斷加入丙酮以降低反應(yīng)物的黏度。
當(dāng)體系中NCO值達(dá)到理論值時(shí)，將預(yù)聚體轉(zhuǎn)入高速分散攪拌機(jī)中，在高速攪拌下分散于溶有擴(kuò)鏈劑和中和劑的蒸餾水中，制得固含量約為20%的自乳化聚醚型水性聚氨酯。然后在60攝氏度、0.08kPa(表壓)的真空下脫除溶劑。
乳液聚合和共聚乳液的合成:將稱量好的水性聚氨酯置于四口燒瓶中，加入pH調(diào)節(jié)劑，升溫到80攝氏度時(shí)滴加乳化好的混合單體和引發(fā)劑，在2~3h滴加完，并在同樣的溫度下保溫3h，得到丙烯酸改性水性聚氨酯;共混乳液的制備:分別按傳統(tǒng)方法制備水性聚氨酯和聚丙烯酸酯乳液，在80攝氏度低速攪拌下慢慢滴加水性聚氨酯得到共混改性乳液。
乳膠膜的制備 將按上述方法制備好的聚氨酯乳液與丙烯酸改性聚氨酯乳液均勻涂覆于聚四氟乙烯板上，在室溫下自然干燥1周，制得約1mm厚的有機(jī)薄膜。用乙二胺或水合肼擴(kuò)鏈所得到PU與PA共混物樣品編號(hào)分別為2#、3#，用乙二胺或水合肼擴(kuò)鏈的PU為種子乳液進(jìn)行丙烯酸乳液聚合所得到的丙烯酸改性水性聚氨酯樣品，用丙烯酸羥乙酯接枝的丙烯酸改性水性聚氨酯樣品。
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