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聚酯類塑料擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-4-28 15:45:33 |
通過調(diào)整和控制聚酯類塑料擴(kuò)鏈劑來恢復(fù)和改善機(jī)械性能、熱性能、加工性能和光學(xué)的平衡性。聚酯類塑料擴(kuò)鏈劑主要用于 PET、PBT、PC、PA、TPU以及可生物降解材料PLA、PBS、PHA、PHB、PCL等高分子縮聚物。
聚酯類塑料擴(kuò)鏈劑的離子親水性有差異。在羧酸含量一定，以等摩爾堿中和的情況下，被前者中和的羧酸根或磺酸根形成強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，電離程度較大而有利于形成親水離子，但是離子之間的靜電力使產(chǎn)物的粒徑過大，反而不利于更好地分散在水中形成穩(wěn)定聚氨酯乳液;被后者中和后形成強(qiáng)酸弱堿鹽，電離程度較前者弱而形成粒徑較小的穩(wěn)定乳液。
通常使用的中和劑有TEA、NaOH系列(LiOH、KOH)、NH4OH等。Yong2SilKwak[26] 等同時用相同的擴(kuò)鏈劑和不同的中和劑制備了陰離子型水性聚氨酯，發(fā)現(xiàn)以TEA為基礎(chǔ)的膜樣品與以NH4OHΠCu(OH)2為基礎(chǔ)的相比，有著較高的熱穩(wěn)定性、硬段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、拉伸強(qiáng)度和貯存模量;另一方面，以NH4OHΠCu(OH)2為基礎(chǔ)的樣品有較高的導(dǎo)電性和長期抗菌性能。
Yang等分別也用TEA和NH4OHΠCu(OH)2(28∶1 molΠmol)為中和劑去中和DMPA上的羧基，形成NH(C2H5)3+ 和NH4+ ΠCu 2+ 兩種反離子，發(fā)現(xiàn)兩種樣品系列的分散體的粒徑隨著中和度的增加而降低，以TEA為基礎(chǔ)的分散體在有序區(qū)的氫鍵分?jǐn)?shù)(用XB=CBΠCT表示CT代表羧酸基團(tuán)整個峰區(qū)域，CB形成氫鍵的羧基區(qū)域)較以NH4OHΠCu(OH)2為基礎(chǔ)的分散體高，前者有著較強(qiáng)的拉伸性能和弱的導(dǎo)電性。
中和方式對產(chǎn)物性能的影響， 采用前中和法所得產(chǎn)物粒徑較小，這歸因于羧酸基團(tuán)與TEA的接近時的阻礙程度小，這便利于羧酸離子化而形成更均勻的分散體;而后中和過程中，擴(kuò)鏈劑可能也參與了羧酸根離子的中和。
此外，TEA也催化了異氰酸酯與水的反應(yīng)導(dǎo)致脲基的形成，所有這些因素都影響粒子的形態(tài)。聚氨酯膜的力學(xué)行為也受到中和方式的影響，前中和樣品具有更高的拉伸強(qiáng)度和硬度。
中文名稱：2,2-二羥甲基丁酸
中文同義詞：擴(kuò)鏈劑親水劑DMBA,2,2-二羥甲基丁酸;2,2-雙(羥甲基)丁酸;二羥甲基丁酸;雙羥甲基丁酸;二羥甲基丁酸(DMBA);2,2-二羥甲基丁酸(DMBA)
英文名稱：2,2-Bis(hydroxymethyl)butyric acid
英文同義詞：2,2-Dimethylolbutyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)-N-Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butanoic Acid;Dimethylolbutanoicacid(Dmba);Dimethylolbutanoicacid;
CAS號：10097-02-6 EINECS號：424-090-1
分子式：C6H12O4 分子量：148.16
物化性質(zhì)：外觀為白色晶體，熔點108-115 °C ，可溶于水、甲醇、丙酮等。
2,2-二羥甲基丁酸(擴(kuò)鏈劑親水劑DMBA)用途：DMBA是帶有兩個活性的羥甲基團(tuán)的新戊基羧酸，因此可以被用作合成水性高分子體系，可廣泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹脂等方面。DMBA在不同溶劑中具有比DMPA更好的溶解性能，因此可以使工作效率得到很大的改善。
DMBA被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴(kuò)鏈劑和內(nèi)乳化劑，生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑，無需使用有機(jī)溶劑，有機(jī)殘留物為零。不存在使用DMPA熔點高、溶解慢、反應(yīng)時間長、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機(jī)溶劑、溶劑殘留量大等問題。還可用于水性環(huán)氧樹脂、聚酯等膠黏劑的制造。目前水性聚氨酯、水性樹脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水?dāng)U鏈劑)，作為單體，改性過程中，二羥甲基丁酸(DMBA)無需添加任何有機(jī)溶劑(以水代替)，生產(chǎn)工藝更加簡單，性能穩(wěn)定，.其中二羥甲基丙酸(DMPA)以優(yōu)越的性價比使得其在水性領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍！
影響陰離子型水性聚氨酯形成和性能的其它因素還有反應(yīng)溫度、加料方式、加水速率、乳化工藝等等。隨著研究的逐步深入，相信更多的因素都會被考慮，產(chǎn)品的性能也會逐漸被提高。
對聚氨酯在水中分散時形成乳液過程的機(jī)理和涂膜時形成聚氨酯膜過程的機(jī)理的探討有利于進(jìn)一步開發(fā)高性能水性聚氨酯產(chǎn)品。
以往水中加油為例，通常將乳化過程分成三個階段。梁宗軍等利用其在乳化過程中的物化性質(zhì)(電導(dǎo)率和粘度)的改變研究了它的相反轉(zhuǎn)過程，并建立了三階段結(jié)構(gòu)模型。
結(jié)果表明:陰離子型水性聚氨酯的相轉(zhuǎn)變點發(fā)生在水油比為0。175左右，相轉(zhuǎn)變過程分為三個階段，這個過程受R值(2NCOΠ2OH)、DMPA%、醚的分子量等因素的影響。
這三個階段從粘度上反映分別為:粘度略為下降階段，粘度增加階段，粘度下降階段;從相轉(zhuǎn)變上描述為:前兩個階段油為連續(xù)相，后一個階段 水為連續(xù)相，相反轉(zhuǎn)發(fā)生在第三階段的開始。
楊清峰等描述的相反轉(zhuǎn)過程跟上述結(jié)果類似:第Ⅰ階段，水的進(jìn)入破壞了靠庫侖力形成的微離子點陣，造成體系的黏度下降;在第Ⅱ階段，多相體系形成。隨著水的進(jìn)一步加入，加大成鹽基團(tuán)的電離，同時破壞了預(yù)聚體的溶劑化層，疏水扭曲靠近，導(dǎo)致粘度升高;在第Ⅲ階段，相反轉(zhuǎn)發(fā)生，體系粘度開始下降。
Saw等通過改變液2液分散體中相的比率研究相反轉(zhuǎn)，將水加到聚氨酯離子體中直到水變成連續(xù)相。改變離子基團(tuán)的含量發(fā)現(xiàn)三個不同的分散區(qū)域存在:第Ⅰ區(qū)為包含微小聚合物液滴的穩(wěn)定乳液區(qū)，第Ⅱ區(qū)為產(chǎn)生混合液滴結(jié)構(gòu)的的穩(wěn)定粗糙乳液區(qū)，第Ⅲ區(qū)為產(chǎn)生暫時分散體的區(qū)域。
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固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
