磺酸類(lèi)水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑
制備了以N,N-(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸鈉(BES—Na)為磺酸類(lèi)水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑的磺酸型水性聚氨酯,采用FT—IR、DSC對(duì)水性聚氨酯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并研究了磺酸類(lèi)水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑BES—Na含量和NCO/OH值對(duì)水性聚氨酯乳液和薄膜性能的影響。
磺酸類(lèi)水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑研究表明:隨著B(niǎo)ES—Na含量的增加,乳液粒徑分布區(qū)間變窄,平均粒徑由237.3nm減小至61.2nm,薄膜的力學(xué)性能有較大提高,拉伸強(qiáng)度由16.07MPa增至24.67MPa,斷裂伸長(zhǎng)率由478.73%增至724.07%,硬度增大,吸水率由6.82%增至13.03%;隨著NCO/OH值的增大,乳液粒徑分布變寬,平均粒徑由77.6nm增至335.7nm,薄膜拉伸強(qiáng)度由11.46MPa增至22.28MPa,而斷裂伸長(zhǎng)率由555.61%降至22.9%,薄膜逐漸變得脆硬,硬度增大,吸水率由12.19%降至10.27%。
隨著擴(kuò)鏈劑BOZ含量的增加,體系的MFR迅速升高,平衡扭矩降低。這可能由于在加工過(guò)程中,反應(yīng)溫度低于BOZ最佳活性溫度,擴(kuò)鏈反應(yīng)未發(fā)生,小分子BOZ反而起到增塑作用,導(dǎo)致體系黏度迅速降低。也可能是僅有一個(gè)BOZ環(huán)與羧基反應(yīng),消耗了羧基,卻對(duì)擴(kuò)鏈無(wú)貢獻(xiàn)。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn),擴(kuò)鏈劑ADR-4370和TDI在連續(xù)加工的情況下,能夠更好地改善PBS分子量和黏度低的缺陷。
采用擴(kuò)鏈劑2,4甲苯二異氰酸酯(TDI)、2,2’-雙(2-惡唑啉)(BOZ)以及新型擴(kuò)鏈劑ADR-4370對(duì)聚丁二酸丁二醇酯(PBS)進(jìn)行擴(kuò)鏈,研究了三種擴(kuò)鏈劑對(duì)PBS性能的影響。
采用聚乳酸(PLA)與PBS共混,選擇最佳配比以及合適的共混工藝。結(jié)果表明:新型擴(kuò)鏈劑ADR-4370可以明顯改善PBS的加工性能和力學(xué)性能,PBS/PLA最佳配比為70:30,在共混同時(shí)進(jìn)行就地增容擴(kuò)鏈改性可以更好地提高PBS/PLA的性能。
產(chǎn)品名稱(chēng):4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴(kuò)鏈劑MDEA
分子式:C21H30N2
分子量:310.49
CAS: 13680-35-8
4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴(kuò)鏈劑MDEA是優(yōu)秀的聚氨酯(PU)擴(kuò)鏈劑和環(huán)氧樹(shù)脂(EP)固化劑。能改善制品的機(jī)械和動(dòng)力學(xué)性能。此外也可以作為聚酰亞胺的先導(dǎo)化合物和有機(jī)合成的中間體。在PU領(lǐng)域M-CDEA適用于澆鑄型彈性體(CPU)、RIM彈性體和噴涂聚脲、膠粘劑、彈性體泡沫和熱塑性聚氨酯(TPU)。EP領(lǐng)域適用于加工、預(yù)浸料坯和化工防腐涂料。也可用作有機(jī)合成的中間體及聚脲樹(shù)脂固化劑。
熱塑性脂肪族聚酯聚丁二酸丁二醇酯(PBS)具有良好的生物相容性和生物可吸收性,在使用過(guò)程中性能穩(wěn)定,使用后能在堆肥、土壤、水和活化污泥等環(huán)境下被微生物或動(dòng)植物體內(nèi)的酶分解,最終產(chǎn)物為二氧化碳和水。
PBS是良好的全生物降解材料,但由于分子量低,特性黏數(shù)低,熔體流動(dòng)速率高,在實(shí)際加工時(shí)不易用擠出、吹塑等工藝進(jìn)行成型加工,大大阻礙了它的應(yīng)用。由于含有端羥基和端羧基,可以尋找一種合適的小分子擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈改性,以達(dá)到增加分子量、提高黏度的目的。目前對(duì)聚酯擴(kuò)鏈常用的擴(kuò)鏈劑有環(huán)氧類(lèi)、異氰酸類(lèi)和酸酐類(lèi)等。
目前水性聚氨酯生產(chǎn)多使用二羥基甲基丙酸、二氨基烷基磺酸鹽等無(wú)功能性的常用親水?dāng)U鏈劑,生產(chǎn)功能性水性聚氨酯還需要共混或者共聚加入其它功能性物質(zhì)或單體。如現(xiàn)有使聚氨酯具有偶氮特性的方法可分為主客體摻雜型和反應(yīng)型二種。
主客體摻雜型方法雖然工藝簡(jiǎn)單,只需通過(guò)摻入部分偶氮小分子化合物到聚氨酯基體中,但實(shí)際上用這種方法制得的是一混合物,其中的小分子偶氮化合物由于與基體的相容性問(wèn)題,不僅摻雜濃度受限,且使用過(guò)程中常會(huì)發(fā)生在混合物材料中遷移、從材料中滲出等問(wèn)題,導(dǎo)致材料性能降低;反應(yīng)型方法是將偶氮小分子化合物作為聚合反應(yīng)的單體,通過(guò)偶氮化合物的活性官能團(tuán)參與聚合得到含有偶氮生色團(tuán)結(jié)構(gòu)的聚氨酯。
使用一種含有偶氮發(fā)色團(tuán)的親水?dāng)U鏈劑,這種親水?dāng)U鏈劑集常用親水?dāng)U鏈劑和色漿、偶氮功能特性于一體,部分或全部替代常用親水?dāng)U鏈劑和小分子二元醇擴(kuò)鏈劑,從而合成出側(cè)鏈偶氮型陰離子水性聚氨酯乳液。
本發(fā)明方法不僅可以大大降低親水?dāng)U鏈劑的用量,而且可以得到一種偶氮基團(tuán)位于聚氨酯側(cè)鏈,在形成水性聚氨酯乳液的自乳化過(guò)程中,偶氮功能單元分布在乳球粒子形成的雙電層結(jié)構(gòu)表面,乳液色彩度高,而且紫外光可以很容易照射到位于雙電層表面的偶氮功能基團(tuán)并發(fā)生順?lè)串悩?gòu)效應(yīng),具有很好的刺激響應(yīng)性,通過(guò)刺激響應(yīng)改變聚氨酯乳球的粒徑大小,可作為紫外光、可見(jiàn)光、熱響應(yīng)的納米載體。該類(lèi)高分子乳液在功能涂層、變色材料、藥物等負(fù)載物進(jìn)行控制釋放方面有一定的應(yīng)用前景。
文章版權(quán):張家港雅瑞化工有限公司
http://343800.com.cn
