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偶氮水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-5-3 20:05:11 |
聚氨酯的特征吸收峰分別位于3334cm-1(νN-H)、2856-2949cm-1(νCH2andνCH3)、1714cm-1(νC＝O)和1114cm-1(νC-O-C)處；在偶氮型陰離子水性聚氨酯譜圖中，不僅可看出聚氨酯的所有特征吸收峰，還顯示出1570cm-1和1415cm-1(偶氮化合物結(jié)構(gòu)中苯環(huán))處的特征吸收峰，說明偶氮水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑在合成制備聚氨酯時(shí)已完全參與了反應(yīng)。
偶氮水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑制成的偶氮陰離子水性聚氨酯PU2分子鏈中的偶氮生色團(tuán)部分具有典型的光致構(gòu)型異構(gòu)特性。偶氮陰離子水性聚氨酯乳液PU2在波長(zhǎng)365nm、輻射照度為6mW/cm2的光照下由于偶氮苯結(jié)構(gòu)部分的反式異構(gòu)體向順式異構(gòu)體的構(gòu)型轉(zhuǎn)變而引起的443nm左右處吸光度的改變。
隨著照射時(shí)間的延長(zhǎng)，443nm左右處的吸光度值逐漸減??；照射0-10分鐘內(nèi)，吸光度值迅速減??；約在16分鐘后，吸光度變化很小，在第34分鐘時(shí)乳液的表觀顏色從剛照射時(shí)的橙黃色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色，吸光度基本不再發(fā)生變化。
自乳化過程后，帶有親水基團(tuán)的偶氮組分位于聚氨酯乳球外部，即具有強(qiáng)親水性磺酸鹽結(jié)構(gòu)的偶氮單體單元分布在乳球粒子表面形成穩(wěn)定的雙電層結(jié)構(gòu)，通過紫外光照射，極短的時(shí)間內(nèi)反式構(gòu)型的偶氮苯全部轉(zhuǎn)變?yōu)轫樖綐?gòu)型，順反異構(gòu)化效率達(dá)到100％。
停止照射后，由于分子熱運(yùn)動(dòng)，偶氮苯結(jié)構(gòu)部分處于能量較高狀態(tài)的順式異構(gòu)體又逐漸向反式異構(gòu)體轉(zhuǎn)變，這種可逆的順-反異構(gòu)變化最終又使乳液的表觀顏色從無色轉(zhuǎn)變?yōu)槌赛S色。該實(shí)驗(yàn)說明偶氮水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑制備的偶氮聚氨酯分子鏈中的偶氮生色團(tuán)具有典型的光致構(gòu)型異構(gòu)特性，并具有100％的異構(gòu)化效率。
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。
取一定量的偶氮水性聚氨酯乳液倒入干凈玻璃板上，放到水平處放置一周，讓乳液中的水分緩慢揮發(fā)，然后放入烘箱中60℃干燥兩天至恒重，制成偶氮水性聚氨酯乳球膜，其厚度在100-120μm之間。偶氮型陰離子水性聚氨酯膜(PU1，PU2，PU3和PU4)，聚氨酯薄膜在受到365nm紫外光照射20分鐘后，薄膜的接觸角均減小。
聚合物膜作在365nm紫外光照下處理10分鐘后，接觸角從81.31°減小為77.84°。乳球膜在365nm紫外線照射后，由于順式結(jié)構(gòu)的形成，反式偶氮苯的順式異構(gòu)化作用分子與偶極矩變化和結(jié)構(gòu)重排作用，導(dǎo)致靜態(tài)水接觸角減小。
偶氮雙鍵的構(gòu)型從反式轉(zhuǎn)變成順式構(gòu)型，這就導(dǎo)致了乳球粒子粒徑的改變，說明該乳液有很好的紫外光響應(yīng)性。由于偶氮基團(tuán)位于聚氨酯側(cè)鏈，在形成水性聚氨酯乳液的自乳化過程中，偶氮功能單元分布在乳球粒子形成的雙電層結(jié)構(gòu)表面，紫外光可以很容易照射到位于雙電層表面的偶氮功能基團(tuán)并發(fā)生順反異構(gòu)效應(yīng)。
同時(shí)，從分子堆積的角度來看，偶氮雙鍵的反式構(gòu)型更容易形成更加緊密的堆積方式。而順式結(jié)構(gòu)則反之。所以，在經(jīng)過紫外光照射以后，乳液粒子的粒徑增加，同時(shí)粒徑分布變寬。
如保持其他條件不變，將BAPBDA全部替代DMPA(摩爾比替換)同樣可以得到偶氮型陰離子水性聚氨酯乳液PU4。如保持其他條件不變，按照配方比例，調(diào)節(jié)BDO與BAPBDA的物質(zhì)的量之比，制得不含BAPBDA的水性聚氨酯PU0和BAPBDA含量分別為0.51％和1.53％的陰離子偶氮水性聚氨酯PU1、PU3。wt％為BAPBDA占水性聚氨酯中非水性非溶劑性物質(zhì)質(zhì)量的百分比。
如保持其他條件不變，可通過調(diào)節(jié)PTMG、IPDI、DMPA與BAPBDA的物質(zhì)的量之比，得到BAPBDA在水性聚氨酯中非水性非溶劑性物質(zhì)中含量不同(0.2-20.87％)的側(cè)鏈偶氮型陰離子水性聚氨酯乳液。
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