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新的親水性擴(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：2018-2-6 10:51:32 |
DMPA是目前使用較廣泛的親水?dāng)U鏈劑，但DMPA熔點(diǎn)高（175～185℃），很難加熱溶解，這就需加入溶劑如N-甲基吡咯烷酮（NMP）、丙酮等，NMP沸點(diǎn)高，制備PU后很難除去，而DMPA在丙酮中的溶解度較小，在合成過(guò)程中需要加入大量的丙酮，脫酮過(guò)程麻煩且脫不干凈，給生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)安全隱患。
二羥甲基丁酸（DMBA）作為新的親水性擴(kuò)鏈劑，結(jié)構(gòu)與DMPA相似，卻能縮短了反應(yīng)時(shí)間，降低能耗，節(jié)省能源，其產(chǎn)品性能優(yōu)越，使水性聚氨酯分散體系在皮革涂飾、膠粘劑、涂料等方面得到更加廣泛的應(yīng)用。
曾俊等在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，新的親水性擴(kuò)鏈劑DMBA與DMPA在聚合物多元醇中的溶解行為受聚合物多元醇相對(duì)分子質(zhì)量影響較小，但二者的溶解溫度有很大的差別。DMPA的溶解溫度為145~150 ℃，低于此溫度，又慢慢析出，而DMBA的溶解溫度為80 ℃，一旦溶解，降低溫度無(wú)析出現(xiàn)象。這由于DMBA的熔點(diǎn)較低（Tm=108~113 ℃），而DMPA的熔點(diǎn)則較高（Tm=175~188 ℃）。
在反應(yīng)活性方面DMPA體系在6 h后仍有較強(qiáng)的NCO基吸收峰，此時(shí)仍可看到反應(yīng)瓶中有少量未溶解的DMPA。而DMBA體系在5 h后NCO基吸收峰已不明顯，這說(shuō)明DMBA與NCO基反應(yīng)較快。
這是因?yàn)?，DMBA在聚合物多元醇中溶解溫度為80 ℃，而體系反應(yīng)溫度也為80 ℃，整個(gè)反應(yīng)在均相體系中進(jìn)行；其二是DMPA與DMBA在分子結(jié)構(gòu)上的差異，DMBA由于碳鏈上增加一個(gè)亞甲基（—CH2），使羧基與羥基距離加大，羥基與異氰酸酯基反應(yīng)的空間位阻減小。
新的親水性擴(kuò)鏈劑DMBA聚氨酯乳液膠膜的拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率高于DMPA聚氨酯，但50%模量則較低。原因還是在于DMBA的分子結(jié)構(gòu)，龐大的側(cè)鏈—CH2COO—妨礙了聚氨酯硬段的聚集，硬段堆砌程度差，使硬段本身在軟段基質(zhì)中溶解程度偏高，硬段微區(qū)中硬段減少，這些因素會(huì)導(dǎo)致模量下降，然而，低模量會(huì)導(dǎo)致較大的斷裂伸長(zhǎng)，反過(guò)來(lái)較大的斷裂伸長(zhǎng)又會(huì)使軟段進(jìn)一步產(chǎn)生應(yīng)力結(jié)晶，結(jié)果出現(xiàn)較高的拉伸強(qiáng)度。
對(duì)苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HQEE)-固體
化學(xué)名稱(chēng)：氫醌-雙（β-羥乙基）醚,對(duì)苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HQEE)-固體
分子式：C10H14O4
分子量：198.20
CAS NO.:104-38-1
對(duì)苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HQEE)-固體是一種對(duì)稱(chēng)的芳香族二醇擴(kuò)鏈劑。它與MDI有著良好的配伍性，能明顯提高、改善制品的抗張強(qiáng)度、硬度和回彈性能。 HQEE/MDI是與MOCA/TDI并列的一個(gè)PU彈性體系列，使用該產(chǎn)品的PU一般用于對(duì)產(chǎn)品物理性能有高要求的領(lǐng)域.
對(duì)苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HQEE)-固體應(yīng)用范圍
油井密封件、叉車(chē)輪胎、液壓汽缸密封件、傳送帶等PU制品，還可用于氨綸.
隨著DMPA用量的增加，分散體的粒徑總體減小，粒徑分布變窄，穩(wěn)定性增強(qiáng)，涂膜的拉伸強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度提高，斷裂伸長(zhǎng)率降低。但DMPA含量過(guò)高將導(dǎo)致耐水性下降，相轉(zhuǎn)變點(diǎn)后延，使乳化過(guò)程需要更多的水，固含量大大降低。
當(dāng)DMPA含量較低時(shí)，乳液粘度隨DMPA含量的增大而變化不明顯，而當(dāng)DMPA含量較高時(shí)，隨著親水基團(tuán)含量的增加，雙電層厚度增加和水溶脹性因素占主導(dǎo)地位，乳液的粘度明顯增大。
DMBA作為新的親水性擴(kuò)鏈劑，結(jié)構(gòu)與DMPA相似，卻能縮短了反應(yīng)時(shí)間，降低能耗，節(jié)省能源，其產(chǎn)品性能更加優(yōu)越，但由于價(jià)格遠(yuǎn)高于DMPA，故工業(yè)應(yīng)用較少。
根據(jù)O Lorentz的雙電層理論，乳液的粘度不受分散粒子大小的影響，而是受水合粒子大小的影響。DMPA含量越高，預(yù)聚體成鹽后與水形成水合離子穩(wěn)定性就越高，同時(shí)水合離子的雙電層厚度增加、體積增大且與水分子的相互作用力增強(qiáng)，導(dǎo)致體系的粘度增加。當(dāng)DMPA含量較低時(shí)，乳液粘度隨DMPA含量的增大而變化不明顯，這可能與親水性基團(tuán)含量的增加會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)相反的結(jié)果有關(guān)。
一方面親水基團(tuán)含量的增加導(dǎo)致親水性增強(qiáng)，使粒子的粒徑減??；另一方面，總離子濃度的增加，導(dǎo)致總雙電層厚度的增加和粒子流體動(dòng)力學(xué)體積的增加，致使粒子的粒徑增大。此外，由于親水性的增大而產(chǎn)生的顆粒水膨脹性也能使粒子的粒徑明顯增大。因此，當(dāng)DMPA含量較低時(shí)，親水基團(tuán)含量的增加導(dǎo)致親水性增強(qiáng)使粒子的粒徑減小是主要因素，乳液粘度變化不明顯，但當(dāng)DMPA含量較高時(shí)，隨著親水基團(tuán)含量的增加，雙電層厚度增加和水溶脹性因素占主導(dǎo)地位，乳液的粘度明顯增大。
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