通過PETG塑料擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈反應(yīng)對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯（PETG）進(jìn)行改性以提高PETG的熔體強(qiáng)度和黏度。采用熔體流動(dòng)速率儀、旋轉(zhuǎn)流變儀及轉(zhuǎn)矩流變儀考查了PETG塑料擴(kuò)鏈劑的使用方式對(duì)PETG結(jié)構(gòu)及流變性能的影響。

結(jié)果表明，酸酐類和環(huán)氧類多官能團(tuán)單體PETG塑料擴(kuò)鏈劑聯(lián)用對(duì)PETG的擴(kuò)鏈效果最好，PETG的熔體流動(dòng)速率由12．83g／10min降低至7．50g／10min，零剪切黏度（rp）Eh2022．8Pa·s增加到4764．2Pa·s，特征松弛時(shí)間（to）由0．78S增加到3．58S；改性后PETG仍保持著線形結(jié)構(gòu)而未形成凝膠。

通過自乳化法合成了水性聚氨酯，用環(huán)氧樹脂E244、TDI/PEG擴(kuò)鏈劑改性水性聚氨酯。探討了水性聚氨酯的配方及反應(yīng)條件，研究了環(huán)氧樹脂用量、加入方式、溫度等因素對(duì)乳液穩(wěn)定性和涂膜性能的影響。

結(jié)果表明:用環(huán)氧樹脂、TDI/PEG擴(kuò)鏈劑改性水性聚氨酯，可顯著提高水性聚氨酯的耐水性、耐溶劑性等性能。

水性聚氨酯(WPU)是以水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的新型聚氨酯體系，自1937年德國(guó)Bayer教授首次合成出陽(yáng)離子型WPU以來(lái)，其無(wú)污染、安全可靠、機(jī)械性能優(yōu)良、與顏填料的相容性好、不易損傷被涂飾表面、易于改性等優(yōu)點(diǎn)，在皮革涂料、紙張涂層、鋼材防腐、纖維處理等許多領(lǐng)域中已逐步代替了溶劑型聚氨酯。

但WPU還存在耐水性、耐溶劑性差等缺點(diǎn)，在一定領(lǐng)域的使用中受到了限制。目前，世界各國(guó)最普遍的改性方法是采用丙烯酸酯類單體通過接枝共聚改性的方式對(duì)WPU進(jìn) 行后處理。


4,4'-亞甲基雙(2-乙基)苯胺(芳香族二胺類擴(kuò)鏈劑MOEA)用途
   
本品為氨基鄰位乙基取代的芳香族二胺類擴(kuò)鏈劑,與TDI和MDI預(yù)聚體有著良好的相容、配伍性,反應(yīng)速度較快,與E100搭配可用于反應(yīng)注射成型和聚脲噴涂工藝,制品具有優(yōu)良的物理以及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。用于聚脲彈性防水材料,可有效提高材料的強(qiáng)度、耐植物穿刺和耐老化性能。本品也可用作環(huán)氧樹脂的固化劑,賦予制品良好的抗張、耐撕裂、電絕緣及耐熱等性能。


這種方法可在一定程度上改善WPU的耐水、耐溶劑性。然而，其接枝交聯(lián)程度會(huì)影響到乳液的穩(wěn)定性問題，因乳液交聯(lián)密度低，其耐水性及其他機(jī)械性質(zhì)仍然不如傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯。

環(huán)氧樹脂(EP)具有出色的粘接能力，還具備高模量、高強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。本工作采用環(huán)氧樹脂對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行改性，通過自乳化法合成了環(huán)氧樹脂改性的WPU，達(dá)到了對(duì)水性聚氨酯結(jié)構(gòu)的交聯(lián)改性，得出了合理配方及適宜的反應(yīng)條件;研究了環(huán)氧樹脂用量及加入方法對(duì)水性聚氨酯的影響，并對(duì)乳液涂膜性能進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試。

研究結(jié)果表明，交聯(lián)反應(yīng)顯著提高了乳液膜的硬度及其耐水性、耐溶劑性能。主要實(shí)驗(yàn)原料和儀器。三乙胺(TEA)，分析純;擴(kuò)鏈劑，自制;二乙醇胺，化學(xué)純;聚乙二醇400(PEG400)，化學(xué)純;鄰苯二甲酸酐，分析純，;雙酚A型環(huán)氧樹脂E244，工業(yè)級(jí);N，N2二甲基甲酰胺(DMF)，分析純;2，42甲苯二異氰酸酯(TDI)，化學(xué)純。 擺桿式漆膜硬度;DZF-6020型真空干燥箱;傅立葉紅外光譜儀(FTIR)，SpecrumQneB型。

合成過程及工藝。擴(kuò)鏈劑的合成。取30g(約0.2mol)鄰苯二甲酸酐于三口燒瓶中，加入30mL丙酮和15mLN，N2二甲基甲酰胺(DMF)混合溶劑，在攪拌和水浴冷卻條件下快速滴加19mL(約0.2mol)二乙醇胺進(jìn)行開環(huán)反應(yīng);滴加完畢，升溫至60℃左右回流反應(yīng)3h，冷卻至室溫，得擴(kuò)鏈劑22羧基2N，N2二羥乙基2苯甲酰胺(A)溶液，溶液濃度用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液標(biāo)定。

聚氨酯水分散液的合成。合成TDI/PEG擴(kuò)鏈劑=2/1/1(摩爾比)的聚氨酯分散液。取10g(約0.025mol)PEG400和7mL(約0.05mol)TDI于三口燒瓶中，在N2保護(hù)、60℃下反應(yīng)1h得到端異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚體。

加入30mL丙酮和15mLN，N2二甲基甲酰胺(DMF)得到預(yù)聚體溶液，向預(yù)聚體溶液中加入11mL擴(kuò)鏈劑溶液，在60℃左右回流反應(yīng)3h，水浴冷卻至室溫即得聚氨酯溶液。聚氨酯溶液溫度降至40℃左右，用滴液漏斗向該溶液中緩慢滴加3.5mL三乙胺(三乙胺的量以完全中和擴(kuò)鏈劑的羧基為準(zhǔn))，反應(yīng)約10min可得到陰離子型聚氨酯溶液，在劇烈的攪拌下加入一定量的去離子水得到無(wú)色透明的聚氨酯水分散液。


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