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水性聚氨酯多元胺類擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-3-16 19:19:31 |
為提高涂膜的機(jī)械性能和耐水性，可直接合成具有適度交聯(lián)度的水性聚氨酯，通?？刹捎靡韵路椒右詫?shí)現(xiàn)：
(1)在合成預(yù)聚物時(shí)，引入適量的多官能度(通常為三官能度)的多元醇和多異氰酸酪，常用的物質(zhì)為TMP、HDI三聚體、IPDI三聚體等。
(2)脂肪族水性聚氨酯可以采用適量水性聚氨酯多元胺類擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈，水性聚氨酯多元胺類擴(kuò)鏈劑使形成的大分子具有微交聯(lián)結(jié)構(gòu)，常用的水性聚氨酯多元胺類擴(kuò)鏈劑為二乙烯三胺、三乙烯四胺等。
(3)同時(shí)采用(1)和(2)兩種方法。
對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行內(nèi)交聯(lián)改性，關(guān)鍵要掌握好內(nèi)交聯(lián)度，內(nèi)交聯(lián)度太低，改性效果不明顯，若太高將影響其成膜性能。
所謂自交聯(lián)法是指在水性聚氨酯成膜后，能自動(dòng)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)交聯(lián)，提高涂膜的交聯(lián)度，改善涂膜的性能。因此必須對(duì)水性聚氨酯的大分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性，如可以引入干性油脂肪酸(雙鍵結(jié)構(gòu))以及多烷氧基硅單元等方法加以實(shí)現(xiàn)，使得其在成膜后能發(fā)生自動(dòng)氧化交聯(lián)反應(yīng)和水解縮合反應(yīng)，提高綜合性能。該法應(yīng)用較廣，市場上已有相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)市。
采用自乳化法制備的陰離子型水性聚氨酯成膜后仍含有大量的羧基，使涂膜的耐水性變差。同溶劑型雙組分PU一樣，水性聚氨酯在施工前可添加外交聯(lián)劑，成膜后與涂膜中的羧基和外交聯(lián)劑的可反應(yīng)基團(tuán)反應(yīng)，消除涂膜的親水基團(tuán)，可大幅度提高涂膜的耐水性，同時(shí)也對(duì)涂膜的力學(xué)性能有一定改善。
該機(jī)理可表示如下：其中187活性較大，一般用于配制雙組分體系；使用時(shí)進(jìn)行混合；1770活性較低，可用于配制單組分體系；其用量可由樹脂酸值進(jìn)行計(jì)算。
采用丙烯酸酯進(jìn)行改性。采用丙烯酸酯對(duì)WPU進(jìn)行改性通常有2種方法：①物理改性；②化學(xué)改性。前者主要是將所需性能的丙烯酸酯類乳液和WPU進(jìn)行物理拼混，以提高WPU的物理機(jī)械性能(硬度、抗張強(qiáng)度)，改善丙烯酸乳液的成膜性能，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
聚四亞甲基醚二醇雙對(duì)氨基苯甲酸酯,P1000類產(chǎn)品與美國的740M結(jié)構(gòu)相類似，屬于同系列化合物，740M已被美國FDA批準(zhǔn)可用于食品藥品接觸場合，P-1000亦應(yīng)為無毒產(chǎn)品，使用時(shí)不會(huì)對(duì)工作場所和周圍人群造成威脅。
性能及用途：
聚四亞甲基醚二醇雙對(duì)氨基苯甲酸酯,P1000為液體，因此可在室溫下與預(yù)聚體混合，澆注和硫化，它可作為TDI和MDI體系的擴(kuò)鏈劑，也可作為環(huán)氧樹脂固化體系的柔性改性劑。應(yīng)用領(lǐng)域包括澆注、涂料、黏合劑、密封劑和噴涂體系，由于它的易加工性，決定了它特別適用于現(xiàn)場加工。XYLINK P-1000的室溫硫化體系與MDI/二醇熱硫化體系相比，不僅操作工藝簡單，而且性能優(yōu)于后者。另外在室溫下硫化所得到的彈性體的收縮率低，這也是該擴(kuò)鏈劑的一大特點(diǎn)。
采用此種方法改性所用的丙烯酸乳液的離子穩(wěn)定性以及對(duì)溶劑的親和性要好，否則可能會(huì)破乳?；瘜W(xué)改性主要是制備以丙烯酸酯為核聚氨酯為殼的無皂核殼乳液。該方法主要是采用丙烯酸酯類單體作溶劑，制備端-NCO預(yù)聚物。
水分散擴(kuò)鏈后制得含有丙烯酸酯類單體的WPU分散液，然后通過自由基引發(fā)聚合制得丙烯酸酯改性的聚氨酯水分散體。由于丙烯酸酯類單體不溶于水中，而被包封在聚氨酯粒子中，通過聚氨酯中被中和的羧基提供乳化、穩(wěn)定作用，這樣可制得一種以丙烯酸樹脂為核、聚氨酯為殼的無溶劑、無游離乳化劑的水分散體，兼具聚氨酯和聚丙烯酸酯兩者的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又降低了成本，因此被譽(yù)為“第三代水性聚氨酯”。此合成技術(shù)是WPU以及丙烯酸乳液合成技術(shù)上的創(chuàng)新和一大突破。
聚氨酯彈性體在機(jī)械工業(yè)方面的應(yīng)用很廣，如各種類型的傳動(dòng)帶、軸套和油囊、軋鋼膠輥、耐磨襯里、軋鋼膠輥、推土機(jī)驅(qū)動(dòng)輪、各種耐磨、耐油、減震的密封件等。
聚氨酯彈性體在輕紡工業(yè)方面的有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，有人造革、人造鹿皮、纖維拉絲膠輥、紡織膠輥、假捻器、化纖切粒膠輥、制鞋膠黏劑、造紙和糧食加工膠輥、紡織增速輪、沙發(fā)墊和坐墊、軟泡床墊、高檔家具、電冰箱的保溫層和縫紉機(jī)帶等。
聚氨酯彈性體在油田、煤礦和礦山方面主要用作保溫材料、輸油管、貯油罐、高低壓油罐、管道的襯里、液壓支架密封件、泥漿泵、水力發(fā)電鍋輪耐磨襯里、輸送帶與托輪等。
聚氨酯彈性體粘合劑、涂飾劑、地毯、彈性地板、簡易鋪裝材、房屋防寒和防濕材、防水材、冷庫壁材和嵌縫材等。
聚氨酯彈性體在汽車制件上主要有汽車的方向盤、坐墊、儀表盤、保險(xiǎn)杠、靠墊、緩沖器等。在交通鐵道方面有擋板、客車車輛的防寒墊、碼頭護(hù)舷、機(jī)車銷套、火車枕木下的減震墊、機(jī)車油箱的油圈和實(shí)心輪胎等。
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