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水性聚氨酯常用擴(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：2018-2-28 15:03:39 |
一般水性聚氨酯常用擴(kuò)鏈劑為小分子二醇、二胺、醇胺、肼等，最常見(jiàn)水性聚氨酯常用擴(kuò)鏈劑為丁二醇、己二醇，一縮乙二醇、乙二胺、丁二胺、二乙烯三胺、肼等。
水性聚氨酯常用擴(kuò)鏈劑的反應(yīng)活性隨活性基團(tuán)的不同而有所差別，水性聚氨酯常用擴(kuò)鏈劑活性順序?yàn)椋褐咀灏?gt;芳香族>伯醇>H2O>仲醇>酚。
水性聚氨酯的穩(wěn)定性源于在疏水的分子鏈中引入了一定比例的親水基團(tuán)如陰離子基團(tuán)羧基、磺酸基等；或陽(yáng)離子基團(tuán)季胺基團(tuán)后產(chǎn)生的自乳化性能。
這意味著水性聚氨酯有著某種類似乳化劑的作用。實(shí)事上更進(jìn)一步地，德國(guó)的Hans-Jürgen Adler等通過(guò)仔細(xì)調(diào)整親水和親油段的平衡，合成出特殊結(jié)構(gòu)的聚氨酯預(yù)聚物大分子單體，該大分子單體有類似傳統(tǒng)乳化劑的作用，并在共聚改性方面有其獨(dú)特的作用。
如該聚氨酯大分子可用作多相聚合乳化劑，具有高效的穩(wěn)定性能。與丙烯酸酯類單體共聚時(shí)可在親油性單體液滴表面形成完整乳化層，聚合后的乳液顆粒具有完整的核殼結(jié)構(gòu)。干燥后的涂層是連續(xù)完整的納米級(jí)微相分離的膜。
水性聚氨酯－丙烯酸酯復(fù)合乳液（PUA）。丙烯酸酯聚合物的耐水性和耐光性優(yōu)于PU，且其玻璃化溫度和硬度有廣泛的選擇范圍。
將PU和PA復(fù)合改性，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，能得到各方面性能均十分理想的涂層。早期的復(fù)合方法為簡(jiǎn)單共混，發(fā)現(xiàn)復(fù)合后的涂層兼具兩者的缺點(diǎn)。在WPU和PA間引入可交聯(lián)的基團(tuán)，效果也不理想。后期的工作集中在如何增強(qiáng)PU鏈段和PA鏈段間的相互作用或相容性、避免均相分離上。
PUA乳液種子聚合生成核殼法。先制備含親水基團(tuán)的聚氨酯，將其分散于水中作為種子，然后將丙烯酸酯單體在其水乳液中聚合成較穩(wěn)定的復(fù)合樹(shù)脂乳液。加入丙烯酸酯單體后，由于親水—憎水效應(yīng)，丙烯酸酯進(jìn)入PU疏水的顆粒內(nèi)部聚合。
形成了具有核—殼結(jié)構(gòu)的PUA乳液。此法制得的涂料雖然可以少用或不用乳化劑，但在其水乳液中，除少部分PU膠粒上交聯(lián)結(jié)合有PA分子鏈外，大部分仍以單純PU和PA形式存在。為了彌補(bǔ)上述不足，常將這種核殼型復(fù)合體制成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
化學(xué)名稱：3-羥乙基氧乙基-1-羥乙基苯二醚(擴(kuò)鏈劑HER)-液體
分子式: C12H18O5
分子量: 242.26
CAS No.： 777942-63-9
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)品尤其適合于中、高硬度的制品。
其中可分為殼體交聯(lián)與核殼之間交聯(lián)兩類。殼體的交聯(lián)是聚氨酯殼體的自交聯(lián)，復(fù)合體的核殼間交聯(lián)可通過(guò)在核與殼上分別引入不同官能團(tuán)的單體完成不同類型的核殼交聯(lián)。
例如：在聚氨酯殼結(jié)構(gòu)中引入丙烯酸羥乙酯，可以在核的丙烯酸酯自由基引發(fā)聚合時(shí)發(fā)生核殼間共聚交聯(lián)，或在殼結(jié)構(gòu)中引入肼基，可與成核單體的二丙酮丙烯酰胺的酮基發(fā)生肼酮反應(yīng)，生成核殼間的另一種交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
PUA互穿網(wǎng)絡(luò)乳液聚合法。互穿聚合網(wǎng)絡(luò)(IPN)是一種特殊的聚合物，其中組成至少有一類為交聯(lián)結(jié)構(gòu)，它是在分子水平上達(dá)到“強(qiáng)迫互溶”和“分子協(xié)同”的效果，比核殼聚合物的相容性更好。
PUA互穿網(wǎng)絡(luò)的制備方法有：先制備含親水基團(tuán)的聚氨酯，將其分散于水中作為種子，再加入含有丙烯酸丙酯和雙烯類單體的丙烯酸類單體進(jìn)行乳液復(fù)合聚合，雙烯類單體在聚合過(guò)程交聯(lián)，制得IPN型膠乳或以丙烯酸酯單體混合液為溶劑，采用傳統(tǒng)溶液聚合法制備聚氨酯溶液：然后再在水中將含PU的丙烯酸酯單體混合液在乳化劑、引發(fā)劑等助劑存在下進(jìn)行乳液聚合，即得PUA－IPN乳液．這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不用有機(jī)溶劑，工藝簡(jiǎn)單，操作方便。
也可先分別制得帶有官能團(tuán)的PU乳液和PA乳液并將其混合，縮聚并同時(shí)交聯(lián)，即得互穿網(wǎng)絡(luò)彈性體PUA。
PUA乳液共聚法。PU和PA的聚合機(jī)理有本質(zhì)區(qū)別，PU逐步聚合，而PA一般采用自由基聚合。乳液共聚法最重要的特征是在PU預(yù)聚體端基或鏈段內(nèi)處引入活性雙鍵，加入的其它丙烯酸酯類單體，在自由基引發(fā)劑作用下可與該雙鍵進(jìn)行自由基聚合，形成鍵合的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
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