|
|
|
聚氨酯（PU）乳液擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-5-4 16:30:12 |
首先制得溶解在非極性或弱極性溶劑中的相對(duì)分子量較低的含2%~5%游離NCO基的聚合物，然后通過很強(qiáng)的機(jī)械攪拌作用，將此聚合物乳化在含有乳化劑的水溶液中，再加入聚氨酯（PU）乳液擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈，通過聚氨酯（PU）乳液擴(kuò)鏈劑合成，得到含有乳化劑的PU乳液。
聚氨酯(polyurethane，PU)作為一種新興的皮革涂飾材料，已經(jīng)在制革整飾領(lǐng)域里應(yīng)用開來，并越發(fā)受到人們的重視，特別是水性聚氨酯涂飾劑。
聚氨酯又稱聚氨基甲酸酯，它是由二元或多元異氰酸酯與二元或多元羥基化合物作用而成的高分子化合物的總稱。PU所成薄膜柔軟平滑，光澤宜人，并具有耐摩擦、耐曲折、耐老化、耐熱、耐寒及抗溶劑等優(yōu)良性能，是皮革涂飾劑最理想的成膜物質(zhì)之一。
水性聚氨酯皮革涂飾劑為水可稀釋的聚氨酯乳液，其分類方法較多。根據(jù)所用原料，按聚合物多元醇可分為聚酯型和聚醚型;按多異氰酸酯類型可分為芳香族和脂肪族水性聚氨酯。
按制備方法可分為自乳化型和外乳化型(使用乳化劑);自乳化型中按引入的親水基團(tuán)可分為陰離子型、陽離子型、非離子型及兩性離子型等。
水性PU的分類 根據(jù)PU水分散體的制備方法的不同，水性PU又可分為乳液型PU和水溶型PU兩類。
乳液型PU 通常將含有乳化劑PU水分散體稱為乳液型PU，或稱之為外乳化型PU。它是利用外加乳化劑的方法，在高剪切力的作用下，將PU樹脂分散于水中制得，根據(jù)所選用的乳化劑的不同類型，乳液型PU又可分為陰離子型、陽離子型和非離子型PU。
水溶型PU 通常將不含乳化劑的聚氨酯水分散體稱為水溶型PU，水溶型PU可通過??內(nèi)乳化法而制得，所以又稱之為自乳化型PU。它是在疏水鏈的PU主鏈上引入親水基，使其在沒有外加乳化劑和高剪切力的作用下能夠自發(fā)地分散于水中。
根據(jù)引入親水基團(tuán)所帶的電荷，又可將自乳化型PU分為陽離子型、陰離子型、非離子型以及兩性型。
其中常見的多羥基化合物有聚酯和聚醚兩種。聚酯是二元酸與二元醇(或多元醇)的酯化聚合物(縮合物)，一般的相對(duì)分子量為400~2000左右，有線型和體型聚酯兩類。體型聚酯具有支鏈，其支鏈多少與制成的PU薄膜的軟硬度有關(guān)。
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(hào)：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(jí)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。
一般聚酯的支鏈越多，所得薄膜就越硬，減少聚酯的支鏈，則所得的薄膜較軟。聚醚是由環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷在多元醇等含活潑氫的引發(fā)劑存在下生成的均聚物。
研究表明，聚醚分子中有4個(gè)官能團(tuán)時(shí)，制成的PU薄膜性能較硬，低于3個(gè)官能團(tuán)時(shí)，所得的PU薄膜性能較軟，且聚醚較聚酯型的PU水解穩(wěn)定性好，但機(jī)械性能不如聚酯型的，這是由于醚鍵分子鏈空間位阻較小，柔軟性好，做填充樹脂較好。
制備原理及方法 PU分為水溶液、水分散液和水乳液。三者之間的區(qū)別在于PU大分子在水中的分散形態(tài)的不同，并沒有不可逾越的界限。其制備方法一般可分為外乳化法和內(nèi)乳化法。
選取制成適當(dāng)分子質(zhì)量的PU預(yù)聚體或其溶液，然后加入乳化劑，在劇烈攪拌下強(qiáng)制性地將其分散于水中，制成PU乳液或分散體。預(yù)聚體的黏度愈低，愈易于乳化，加入少量可溶于水的有機(jī)溶劑也有益于乳化。
其中最好的方法是在乳化劑存在下將預(yù)聚體和水混合，冷卻到5攝氏度左右，然后在均化器中使之分散成乳液。
由于此法制得的PU乳液中的大部分鏈端-NCO基團(tuán)，在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，且-NCO基團(tuán)與氨基的反應(yīng)比水的反應(yīng)快了一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此外乳化法在多數(shù)情況下可在水中進(jìn)行擴(kuò)鏈(常用二胺類聚氨酯（PU）乳液擴(kuò)鏈劑)，以生成高分子質(zhì)量的聚氨酯-聚脲乳液。
乳液型PU有很好的成膜能力，在成膜過程中，水分被排除后，PU分子鏈之間及其離子基團(tuán)之間呈現(xiàn)很有規(guī)律的排布，不但存在氫鍵，還產(chǎn)生靜電作用。結(jié)果便形成極其牢固的、有彈性的、對(duì)水的作用穩(wěn)定的薄膜，對(duì)革面有強(qiáng)的粘結(jié)力。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
