材料擴(kuò)鏈劑的最佳用量
材料擴(kuò)鏈劑的最佳用量并非固定的,顆粒越小,最佳用量越大,因?yàn)榇藭r(shí)可供反應(yīng)的殘余異氰酸根也越多。材料擴(kuò)鏈劑的最佳用量需根據(jù)具體材料分析,過多的擴(kuò)鏈劑會(huì)使材料黏結(jié)性能下降。
連續(xù)法擴(kuò)鏈中NCO與水的反應(yīng)和與己二胺的反應(yīng)是競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。水可以溶脹入聚氨酯顆粒內(nèi)部而在內(nèi)部反應(yīng),而擴(kuò)鏈劑優(yōu)先在表面反應(yīng)。Delpech, Marcia對(duì)比了二胺,肼,二醇不同種類擴(kuò)鏈劑對(duì)聚氨酯黏結(jié)性能的影響。材料擴(kuò)鏈劑的最佳用量是近些年的研究熱點(diǎn)之一。
鹿秀山等通過考察預(yù)聚物加水乳化過程中粘度及電導(dǎo)率的變化,詳細(xì)研究了其相轉(zhuǎn)變行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著軟段分子量升高,體系的相轉(zhuǎn)變點(diǎn)后延;聚酯體系的相轉(zhuǎn)變比聚醚體系的相轉(zhuǎn)變發(fā)生得早;[NCO]/[OH]值越接近1,體系的粘度就越高,相轉(zhuǎn)變發(fā)生所需的水含量也越高,羧基含量及中和度也會(huì)對(duì)分散體系的相轉(zhuǎn)變產(chǎn)生影響,通過選擇合適的條件,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)乳化過程的優(yōu)化。
A.Eisenberg研究過離子鍵聚合物的離子聚集作用而形成重態(tài)和群集。一般的水性聚氨酯離子基團(tuán)與硬段鍵合在一起。這些離子基團(tuán)通過聚集作用使得硬段形成重態(tài)和群集,呈現(xiàn)某種有序,提高了和軟段的分離度。他指出,構(gòu)成聚合物反離子的基團(tuán)如果是大量的或者是陽(yáng)離子和陰離子均是大分子,聚集就變得微弱起來甚至不可能聚集起來。因此水性聚氨酯的反離子中和劑的種類和中和度也顯著影響性能。
在相同的硬段含量下,聚醚型聚氨酯硬段的結(jié)晶程度要高于聚酯型,聚醚型的軟、硬段極性相差較大,氫鍵主要由硬段問形成,促進(jìn)了硬段的結(jié)晶,有利于形成微離子聚集區(qū);而聚酯型的軟段含有酯基,可以和硬段形成氫鍵,阻礙了硬段結(jié)晶的形成,微離子的聚集程度也相對(duì)較低.因而聚醚體系微相分離程度較高,更加規(guī)則的相疇結(jié)構(gòu)約束了分子鏈的運(yùn)動(dòng),不利于相轉(zhuǎn)變的發(fā)生。
引入雙鍵的有以下方法
(A)通過含羥基的丙烯酸酯單體引入雙鍵
用含羥基的丙烯酸酯單體,如丙烯酸—β—羥乙基酯、丙烯酸—β—羥丙酯等,與多異氰酸根反應(yīng),剩余未反應(yīng)的NCO基用仲氨基化臺(tái)物封端,結(jié)晶,提純制得含氨基甲酸酯的丙烯酸酯類單體,然后將該單體和丙烯酸酯單體進(jìn)行乳液共聚,得到PUA共聚物乳液。反應(yīng)按以下三步進(jìn)行:
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。
(1)含羥基丙烯酸酯和二異氰酸根反應(yīng)
(2)殘余NCO封端
(3)端基帶有雙鍵的聚氨酯大分子與其它雙鍵型單體共聚
(B)脲基不飽和擴(kuò)鏈
脲基可與環(huán)狀內(nèi)酯、磺內(nèi)酯、酸酐在堿催化下發(fā)生反應(yīng)引入親水基團(tuán)。當(dāng)用不飽和酸酐時(shí),可在脲基處引入雙鍵, 引入的雙鍵可與其它丙烯酸酯類單體自由基共聚。
用大分子單體法制備的PUA共聚乳液具有優(yōu)良的性能。但是,它在合成工藝上卻存在難點(diǎn)。大分子單體的長(zhǎng)鏈勢(shì)必會(huì)影響不飽和端基的活性,影響其聚合,甚至產(chǎn)生共混物。據(jù)報(bào)道,該大分子單體對(duì)丙烯酸酯類單體的聚合有一定的緩聚作用。因此,為避免產(chǎn)生共混物,需要尋找一種活性高的封端劑。
(C)嵌段共聚
一種含有聚甲基丙烯酸酯二醇作為結(jié)構(gòu)單元的PA樹脂涂料。其制備過程如下:(1)末端帶有羥基官能團(tuán)的聚甲基丙烯酸酯與二醇,在加入本身已知的非堿性酯基轉(zhuǎn)移催化劑條件下,按聚甲基丙烯酸酯/二醇的摩爾比為1:1至1:10反應(yīng)獲得聚甲基丙烯酸酯二醇。(2)聚甲基丙烯酸由二醇與多異氰酸根反應(yīng)制得PUA多嵌段復(fù)合物。(3)加人中和試劑,并加水乳化.形成PUA復(fù)合乳液。
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