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水性聚氨酯胺化擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-2-25 12:38:42 |
水性聚氨酯預(yù)聚反應(yīng)在聚合過程的前2h，水性聚氨酯胺化擴(kuò)鏈劑工藝的w（—NCO）%值比有機(jī)錫催化的w（—NCO）%值下降快，后半段則基本一致，而無催化劑工藝則需要延長近1倍的時間w（—NCO）%值才能達(dá)到理論值。
水性聚氨酯胺化擴(kuò)鏈劑后具有比有機(jī)錫更強(qiáng)的催化作用。這主要是因為DMPA經(jīng)胺化后生成的銨鹽對—NCO與—OH等活波氫具有催化作用，而且三乙胺添加量比有機(jī)錫催化劑大很多， 所以其具有更高的催化效率。水性聚氨酯胺化擴(kuò)鏈劑工藝在聚合過程中不需再加入催化劑和NMP溶劑，具有工藝簡單， 環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。
胺化工藝、催化工藝和無催化劑工藝制得的PUD乳液外觀和固體含量相差不大，在乳液粒徑及分布上有較大差異，如得到的胺化工藝與有機(jī)錫工藝PUD粒徑相似，大于無催化劑工藝的PUD，但胺化工藝得到的PUD多分散性指數(shù)（PDI）為0.28，小于有機(jī)錫催化工藝的PDI（0.35）；在黏度方面， 胺化工藝制備的PUD的黏度最大，這可能是因為胺化工藝制備聚氨酯預(yù)聚體的反應(yīng)過程中，三乙胺不僅催化—NCO與—OH的反應(yīng)，還可能催化—NCO與氨基甲酸酯基的反應(yīng)，生成一些具有支化結(jié)構(gòu)的聚氨酯，增加了聚氨酯預(yù)聚體的乳化難度，得到的PUD黏度較高。
有機(jī)錫的催化工藝，可以抑制—NCO基團(tuán)的副反應(yīng)發(fā)生，生成線型聚氨酯預(yù)聚體，乳化容易， PUD黏度低。無催化劑工藝介于二者之間。胺化過程的水性聚氨酯涂膜在耐熱水、耐醇、耐堿和貯存穩(wěn)定性上與有機(jī)錫催化制得的基本一致，而在耐常溫水性和耐氨水性能方面比有機(jī)錫催化工藝制得的聚氨酯性能更好。
特別是耐水性，胺化工藝的吸水率只有10.2%，遠(yuǎn)低于催化工藝的19.6%，具有優(yōu)異的耐水性能，更能說明胺化工藝制備的PUD具有支化結(jié)構(gòu)，有利于提高耐水性。無催化劑工藝介于二者之間。由此可見， 胺化工藝可制得性能更加優(yōu)異的PUD，且胺化工藝避免使用有機(jī)錫和NMP溶劑，工藝簡單又環(huán)保。
PUD涂膜的紅外光譜（FT－IR）分析采用傅里葉紅外光譜儀（Perkin－Elmerspectrum－2000），乳液在鐵片上成膜干燥 后進(jìn)行測量，測定范圍400～4000cm－1 。粒徑測試（DLS）采用型號為ZSNanoS馬爾文測試激光粒度分析儀，測試范圍：0.6～6000nm，溫度：25℃。
化學(xué)名稱：4—羥乙基氧乙基—1—羥乙基苯二醚,擴(kuò)鏈劑HQEE-液體
分子式: C12H18O5
分子量: 242.26
CAS No.:849677-06-1
4—羥乙基氧乙基—1—羥乙基苯二醚,擴(kuò)鏈劑HQEE主要用途：
作為TDI / 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)品尤其適應(yīng)于中高硬度的制品。
黏度測定采用BrookfieldRVF型旋轉(zhuǎn)黏度計，依照ASTMD2196—1986進(jìn)行。耐水性、耐乙醇性和耐污性測試按照GB/T4893.1—2005測試；耐污性測試：將50g/L的NaHCO3溶液、墨水和陳醋滴在充分固化的涂膜上，一定時間后用自來水洗去，觀察涂膜上的污漬痕跡。涂膜吸水率、吸醇率測試用浸泡法測定。
將樣品涂布于聚四氟乙烯制成的模板上，在室溫下放置7d，自然干燥成膜。將干燥薄膜制成60mm×60mm×1mm的試樣，分別置于不同介質(zhì)中進(jìn)行吸介質(zhì)性能測試。測試方法為：分別將涂膜置于去離子水中或95%的乙醇溶液中，其中吸水率浸泡7d，吸醇率浸泡24h，擦干表面水或乙醇后按式（1）測定涂膜的吸介質(zhì)率（mA和mE），涂膜烘干后按（2）計算失質(zhì)量率。
3種合成工藝的紅外譜圖基本一致，譜圖中3528cm－1的羥基峰和2280～2270cm－1處的—NCO基峰均 消失，在3333cm－1和1550cm－1 處出現(xiàn)N—H的特征吸收峰， 表明—NCO基與羥基全部反應(yīng)生成氨基甲酸酯基，1620～1560cm－1為羧酸鹽的特征峰。紅外光譜分析表明3種合成工藝均制得了陰離子水性聚氨酯。
近年來，PU發(fā)泡機(jī)新型交聯(lián)劑和多官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑的篩選與合成的研究相當(dāng)活躍，已成為提高水性PU物理機(jī)械性能和耐水性能的主要途徑之一。
采用DMPA胺化過程制備出了無有機(jī)錫、無NMP的水性聚氨酯分散體。實(shí)驗表明，胺化制得的水性聚氨酯涂膜性能，特別是耐水性和耐氨水性能比有機(jī)錫催化工藝的PUD更加優(yōu)異。
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