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聚氨酯(PU)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：2018-3-5 13:58:01 |
聚氨酯(簡(jiǎn)稱(chēng)PU)是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等聚氨酯(PU)擴(kuò)鏈劑或交聯(lián)劑等原料制成的聚合物。通過(guò)改變?cè)戏N類(lèi)及組成，可以大幅度地改變產(chǎn)品形態(tài)及其性能，得到從柔軟到堅(jiān)硬的最終產(chǎn)品。
聚氨酯(PU)擴(kuò)鏈劑合成的聚氨酯制品形態(tài)有軟質(zhì)、半硬質(zhì)及硬質(zhì)泡沫塑料、彈性體（聚氨酯彈性體主要又包含熱塑性TPU和熱固性―多以澆注工藝實(shí)現(xiàn)CPU）、油漆涂料、膠粘劑、密封膠、合成革涂層樹(shù)脂、彈性纖維等。廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、冰箱制造、交通運(yùn)輸、土木建筑、鞋類(lèi)、合成革、織物、機(jī)電、石油化工、礦山機(jī)械、航空、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等許多領(lǐng)域。
1937年德國(guó)Otto Bayer教授首先發(fā)現(xiàn)多異氰酸酯與多元醇化合物進(jìn)行加聚反應(yīng)可制得聚氨酯，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用，英美等國(guó)1945～1947年從德國(guó)獲得聚氨酯樹(shù)脂的制造技術(shù)于1950年相繼開(kāi)始工業(yè)化。
常采用提高涂膜的交聯(lián)密度來(lái)改善乳液涂膜的耐水性。常用的交聯(lián)方法有兩種:一種是在合成PU預(yù)聚物時(shí)，加入官能度大于2的多羥基化合物，直接生成交聯(lián)PU預(yù)聚物，將上述預(yù)聚物很好地分散在水中，并通過(guò)聚氨酯(PU)擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈形成大分子，最后形成乳液。這種方法也叫前交聯(lián)法，缺點(diǎn)是易使預(yù)聚物黏度增大，較難分散在水中，影響乳液的穩(wěn)定性。
當(dāng)中和度在100% 一110% 時(shí)，水性聚氨酯膠膜的吸水率先逐漸降低，在中和度為100% 左右時(shí)達(dá)到最低值，隨后吸水率則又呈升高的趨勢(shì)。這可能是因?yàn)楫?dāng)中和度小于100 % 時(shí)，隨著中和度的增大，乳液粒徑減小，使成膜時(shí)粒子間堆砌緊密，分子鏈間由于不易滑動(dòng)，活動(dòng)能力下降，水分子較難由外向內(nèi)滲透到膠膜中并在膠膜內(nèi)部擴(kuò)散，導(dǎo)致膠膜吸水率降低，耐水性提高。
當(dāng)中和度大于100% 時(shí)，過(guò)量的中和劑分散水性于聚氨酷大分子中可能成為雜質(zhì)，使乳膠粒在成膜時(shí)相互融合性差，膠膜致密性下降，水分子反而容易由外向內(nèi)滲透，造成膠膜吸水率又上升,耐水性下降。因而膠膜的吸水率又呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。綜上所述，利用二甲氨基乙醇作為中和劑，中和度在90% 一100 % 比較適宜，而中和度為100 % 時(shí)乳液的綜合性能較好。
以PTMEG2000和H12MDI為主要原料合成的水性聚氨酯具有良好的耐水性和耐溶劑性。
以三羥甲基丙烷單聚乙氧基甲醚為提供水性聚氨酯的非離子鏈段，從而減少DMPA的用量大大提高了非離子水分散聚氨酯粘合劑的耐水性、耐溶劑性。
交聯(lián)劑（TMP)的引入，也能明顯提高水性非離子聚氨酯粘合劑的耐水性和耐溶劑性。
3-羥乙基氧乙基-1-羥乙基苯二醚(擴(kuò)鏈劑HER)性能說(shuō)明
與固體HER相比具有使用方便、用量少的特點(diǎn)。并且，由液體HER-L制成的聚氨酯制品除具有由固體HER制成的產(chǎn)品所具有的常規(guī)性能外，還具有優(yōu)異的抗張強(qiáng)度、延伸率、柔軟撓曲性能等特點(diǎn)。該產(chǎn)品可溶于二甲基乙酰胺 （DMAC）。
3-羥乙基氧乙基-1-羥乙基苯二醚(擴(kuò)鏈劑HER)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)品尤其適合于中、高硬度的制品。
中和度對(duì)提高水性非離子聚氨酯粘合劑的耐水性和耐溶劑性也有一定的影響。
水性聚氨酯具有良好的物理機(jī)械性能和優(yōu)良的耐寒性，但是單一的水性聚氨酯乳液存在自稠性差，固含量低，乳膠膜的耐水性差，光澤性較差，機(jī)械強(qiáng)度不好，且成本較高，其應(yīng)用受到了一定的限制。丙烯酸酯類(lèi)乳液具有較好的耐水性、耐候性及優(yōu)異的物理機(jī)械性能。
用丙烯酸酯類(lèi)乳液對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行改性，可以把兩者優(yōu)異的性能有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，從而使水性聚氨酯的性能得到明顯改善，制備出高固含量、低成本、環(huán)保型的丙烯酸酯一聚氨酯樹(shù)脂。
丙烯酸酯類(lèi)化合物改性水性聚氨酯主要有物理共混法和合成共聚乳液兩種方法。物理共混法是通過(guò)強(qiáng)力攪拌，將制備好的水性聚氨酯乳液和丙烯酸類(lèi)乳液直接機(jī)械混合，得到呈現(xiàn)較強(qiáng)熒光的聚氨酯一丙烯酸共混型乳液，它是聚氨酯和丙烯酸乳液復(fù)合的最簡(jiǎn)單方法。
這種復(fù)合乳液在一定程度上兼有PU和PA的某些優(yōu)異性能。但由于只是兩種乳液的簡(jiǎn)單共混，PU 和PA乳液相容性并不理想，產(chǎn)品儲(chǔ)存穩(wěn)定性差。共聚乳液的制備方法主要有：(1)外加交聯(lián)劑共聚；(2)種子乳液聚合法；(3)互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)聚合法；(4)不飽和單體聚合法等。
普通包裝用聚氨酯膠粘劑在此高溫下易水解，粘合強(qiáng)度降低，引起薄膜脫層。從應(yīng)用環(huán)境和材料結(jié)構(gòu)來(lái)分析，主要由以下原因引起:(1)膠粘劑耐高溫性能差，大分子發(fā)生斷鏈;(2)膠粘劑耐水性能差，發(fā)生水解;(3)膠粘劑軟化點(diǎn)低，高溫時(shí)軟化造成粘接力下降，發(fā)生復(fù)合膜錯(cuò)位。 研制高溫耐蒸煮型膠粘劑必須針對(duì)上述因素進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能達(dá)到預(yù)期的應(yīng)用效果。
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固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
