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聚氨酯的胺類擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-3-18 13:59:32 |
聚氨酯的胺類擴(kuò)鏈劑與異氰酸酯反應(yīng)活性高，生成物為聚氨酯脲，脲鍵的存在使得膠膜變硬，模量增大。
常見聚氨酯的胺類擴(kuò)鏈劑有乙二胺，二乙烯二胺，三乙烯四胺等。聚氨酯的胺類擴(kuò)鏈劑一般在預(yù)聚體乳化的同時(shí)加入，邊乳化，邊擴(kuò)鏈。有專利報(bào)道，用混合胺類做擴(kuò)鏈劑制得水性聚氨酯脲分散液粘接性能優(yōu)良，玻璃化溫度較高。
目前水性聚氨酯以陰離子型，自乳化為主，陰離子型水性聚氨酯義分為磺酸鹽型和羧酸鹽型兩類，現(xiàn)在應(yīng)用較多的是羧酸鹽型。
水性聚氨酯膠粘劑丙酮法。水性聚氨酯膠粘劑丙酮法是在溶劑中將端異氰酸酯與含有親水性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑反應(yīng)，生成預(yù)聚體。加入溶劑是為了降低預(yù)聚體粘度從而可制得高分子量的聚氨酯乳化液。所用溶劑需沸點(diǎn)低且能與水共溶，丙酮為最常用。該法優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、重復(fù)性好、乳液品質(zhì)高。缺點(diǎn)是產(chǎn)品耐溶劑性差、溶劑回收困難且經(jīng)濟(jì)性和安全性均欠佳。此法常用于活性較高的芳香族異氰酸酯。
水性聚氨酯膠粘劑酮亞胺-酮連氮法。水性聚氨酯膠粘劑酮亞胺-酮連氮法是指預(yù)聚體與被酮保護(hù)了的二元胺（酮亞胺體系)或肼(酮連氮體系)混合后，再用水分散，分散過程中酮亞胺、酮連氮以一定速率水解，釋放出游離二元胺或肼與分散的聚合物微粒反應(yīng)，得到的水性聚氨酯-脲具有良好的性能。該法制備的涂膜較好。
水性聚氨酯膠粘劑封端法。水性聚氨酯膠粘劑封端法是用一種或幾種復(fù)合低分子量的含活潑氫的化合物將預(yù)聚體的-NCO端基保護(hù)起來，然后在水中分散，在一定溫度及特種催化劑下解封，使NCO端基重新釋放出來，再進(jìn)行擴(kuò)鏈、交聯(lián)生成制品。常用的封端劑有酚類、醇類、肟類、酰胺類、亞甲基類、NaHSO3等。從節(jié)能和簡(jiǎn)化工藝方面來考慮，NaHS03做封端劑時(shí)，脫封溫度只有50℃，是低溫交聯(lián)固化水性聚氨酯的理想封端劑。
性能及用途：
聚四亞甲基醚二醇雙對(duì)氨基苯甲酸酯,P1000為液體，因此可在室溫下與預(yù)聚體混合，澆注和硫化，它可作為TDI和MDI體系的擴(kuò)鏈劑，也可作為環(huán)氧樹脂固化體系的柔性改性劑。應(yīng)用領(lǐng)域包括澆注、涂料、黏合劑、密封劑和噴涂體系，由于它的易加工性，決定了它特別適用于現(xiàn)場(chǎng)加工。XYLINK P-1000的室溫硫化體系與MDI/二醇熱硫化體系相比，不僅操作工藝簡(jiǎn)單，而且性能優(yōu)于后者。另外在室溫下硫化所得到的彈性體的收縮率低，這也是該擴(kuò)鏈劑的一大特點(diǎn)。
水性聚氨酯膠粘劑熔融分散法。該法是預(yù)先合成含叔胺基團(tuán)(或離子基團(tuán))的端NCO基團(tuán)預(yù)聚體，再與尿素(或氨水)在本體系反應(yīng)，形成聚氨酯雙縮二脲(或含離子基團(tuán)的端脲基)低聚物，并加入氯代酰胺在高溫熔融狀態(tài)繼續(xù)反應(yīng)，繼續(xù)季胺化。
聚氨酯雙縮二脲離聚物具有足夠的親水性，加酸的稀水溶液形成均相溶液，再與甲醛水溶液反應(yīng)進(jìn)行羥甲基化，含羥甲基的聚氨酯雙縮二脲能在50-130℃用無限水稀釋，形成穩(wěn)定乳液。當(dāng)降低體系的PU值時(shí)，能在分散相中進(jìn)行縮聚反應(yīng)，形成高分子量聚氨酯。含離子基團(tuán)的端NCO預(yù)聚體形成端脲基或縮二脲基聚氨酯低聚物后，則直接在熔融狀態(tài)乳化于水，再加甲醛水溶液進(jìn)行羥甲基化及擴(kuò)鏈反應(yīng)。
水性聚氨酯膠粘劑預(yù)聚體分散法的優(yōu)點(diǎn)是可僅加少量甚至不加溶劑，預(yù)聚體就能在剪切力的作用下乳化，從而只需回收少量或不回收溶劑。缺點(diǎn)是在攪拌情況下加入水乳化時(shí)，發(fā)生使聚氨酯（PU）分子擴(kuò)鏈的端異氰酸酯基團(tuán)與的水反應(yīng)，若反應(yīng)控制不當(dāng)易產(chǎn)生凝膠。因此該法僅對(duì)活性不高、在水中反應(yīng)緩和的脂肪族和脂環(huán)族異氰酸酯合成的預(yù)聚體適用。所得產(chǎn)品耐光性能突出，粘接性能也不差，成為工業(yè)生產(chǎn)中最常用方法。
大多數(shù)水性聚氨酯膠粘劑中不含NCO基團(tuán)，因而主要是靠分子內(nèi)極性基團(tuán)產(chǎn)生內(nèi)聚力和粘附力進(jìn)行固化。而溶劑型或無溶劑單組分及雙組分聚氨酯膠粘劑可充分利用NCO的反應(yīng)、在粘接固化過程中增強(qiáng)粘接性能。水性聚氨酯中含有羧基、羥基等基團(tuán)，適宜條件下可參與反應(yīng)，使膠粘劑產(chǎn)生交聯(lián)。
除了外加的高分子增稠劑外，影響水性聚氨酯粘度的重要因素還有離子電荷、核殼結(jié)構(gòu)、乳液粒徑等。?聚合物分子上的離子及反離子(指溶液中的與聚氨酯主鏈、側(cè)鏈中所含的離子基團(tuán)極性相反的自由離子)越多，粘度越大；而固體含量(濃度)、聚氨酯樹脂的分子量、交聯(lián)劑等因素對(duì)水性聚氨酯粘度的影響并不明顯，這有利于聚氨酯的高分子量化，以提高膠粘劑的內(nèi)聚強(qiáng)度。與之相比，溶劑型聚氨酯膠粘劑的粘度的主要影響因素有聚氨酯的分子量、支化度、膠的濃度等。相同的固體含量，水性膠粘劑的粘度較溶劑型膠粘劑小。
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