水性聚氨酯膠擴(kuò)鏈劑
用于軟包裝復(fù)合的單組份水性聚氨酯膠的制備方法。該方法是將多異氰酸酯與聚酯多元醇和聚醚多元醇反應(yīng),加入水性聚氨酯膠擴(kuò)鏈劑,繼續(xù)反應(yīng)得到聚氨酯預(yù)聚體;用環(huán)氧樹脂與硅烷偶聯(lián)劑的改性劑繼續(xù)反應(yīng)得到改性的聚氨酯預(yù)聚體;再將改性的預(yù)聚體降溫中和成鹽,加水高速分散,即得到用于軟包裝復(fù)合的單組份水性聚氨酯膠,水性聚氨酯膠擴(kuò)鏈劑制備水性聚氨酯膠工藝簡單,使用方便。
當(dāng)DHPA在親水基團(tuán)中的含量為5%時,R值對膠膜力學(xué)性能影響的情況。在一定的范圍內(nèi),隨著R值增大,磺羧酸型聚氨酯膠膜的拉伸強(qiáng)度和硬度增大,斷裂伸長率和吸水率降低。
這是由于隨著R值的增大,分子鏈中的-NCO端基數(shù)量增多,加水乳化時與水反應(yīng)生成的脲鍵結(jié)構(gòu),脲鍵比氨酯鍵更能形成氫鍵,提高硬段間的親和力,因此提高了乳液膠膜的機(jī)械性能。在提高力學(xué)性能的同時也產(chǎn)生了更多的疏水鏈段,降低了涂膜的吸水率,使涂膜的耐水性能增強(qiáng)。當(dāng)R為2時制得的膠膜具有最佳的綜合性能。
樣條在自然存放條件下,質(zhì)量幾乎不發(fā)生改變,說明PBS在正常使用條件下幾乎不降解,穩(wěn)定性較好.自然降解60d,樣品顏色變黃,可能是氧化造成的。
在堆肥情況下降解60d,樣品質(zhì)量明顯減少.這是由于腐殖質(zhì)土壤中存在大量可以分解脂肪族聚酯的微生物,將樣品分解為小分子物質(zhì),最終分解為二氧化碳和水.水性聚氨酯膠擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈后樣品質(zhì)量變化率與純料相差不大,說明擴(kuò)鏈劑改性后對PBS的降解性能影響不大。
通過對比研究3種擴(kuò)鏈劑改性后PBS性能的變化,TDI和新型擴(kuò)鏈劑ADR-4370均可以有效地改善PBS的加工性能,達(dá)到增黏效果,機(jī)械性能提高,維卡軟化溫度略微提高.ADR-4370含量在8%時改性效果最好,和TDI相比無毒無污染,可以廣泛推廣使用。
產(chǎn)品名稱: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)氧樹脂(EP)固化劑。能改善制品的機(jī)械和動力學(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脂固化劑。
用ADR-4370改性后的PBS在自然使用情況下幾乎不降解,穩(wěn)定性好,在陽光暴曬情況下顏色逐漸變黃;在土壤堆肥情況下,60d降解27.2%,與純料對比相差不大,說明改性對PBS的降解性能影響不大。
711和TDE85均為縮水甘油酯型環(huán)氧,而LY3505為雙酚A型,這也符合以下規(guī)律:縮水甘油酯型>縮水甘油醚型>雙酚A型>脂環(huán)族型。
這是因?yàn)镻ET和環(huán)氧樹脂的反應(yīng)是親核反應(yīng),聚酯羧基上顯負(fù)電的羥基氧攻擊環(huán)氧基團(tuán)上顯正電的碳,因此環(huán)氧基團(tuán)的鄰近基團(tuán)如果具有吸電性,會增加環(huán)氧基團(tuán)上碳的正電性,使反應(yīng)活性提高;相反,如果環(huán)氧基團(tuán)的鄰近基團(tuán)具有推電子性,則會降低環(huán)氧基團(tuán)上碳的正電性,反應(yīng)活性降低。
不同類型環(huán)氧樹脂由于環(huán)氧基團(tuán)鄰近基團(tuán)親電性的不同,使得其擴(kuò)鏈反應(yīng)活性顯示出很大的不同。
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,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)含量的增加會導(dǎo)致兩個相反的結(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?。涣硪环矫?,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。
當(dāng)dmpa含量較低時,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,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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