兩性離子型聚氨酯擴(kuò)鏈劑
兩性離子型聚氨酯擴(kuò)鏈劑同時(shí)兼有了陰離子和陽離子的特性,兩性離子型聚氨酯擴(kuò)鏈劑能使合成出的聚氨酯具有良好的表面活性。
非離子型親水基團(tuán)主要是采取各種手段將其引入到主鏈或側(cè)鏈上的聚乙二醇鏈段上,最終實(shí)現(xiàn)聚氨酯在水中的分散。由于不存在離子型聚氨酯乳液中的雙電層結(jié)構(gòu),因此非離子型水性聚氨酯乳液對電解質(zhì)不是很敏感,這使其可以與不同pH值的其他乳液任意共混而不擔(dān)心出現(xiàn)破乳等問題。
(PTMEG)、張海龍等采用聚四氫呋喃醚二醇異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和1,4-丁二醇為主要原料合成了非離子型水性聚氨酯乳液,以三羥甲基丙烷聚乙二醇單甲醚(TMPEG)作為非兩性離子型聚氨酯擴(kuò)鏈劑,將重復(fù)的—CH2CH2O—引入聚氨酯大分子中作為側(cè)鏈,對其性能進(jìn)行測試,結(jié)果表明該非離子聚氨酯能夠很好地分散在水中,并且粒徑隨TMPEG用量的增大而減小,且分布變窄,但膠膜吸水溶脹比增大。
魏欣等以胺類化合物為起始劑,制備了幾種含叔胺基的聚氧化乙烯二醇。他們并沒有以此作為合成聚氨酯的直接原料,而是將該類聚醚轉(zhuǎn)化成各種陽離子型或雙離子型功能聚醚,作為合成軟段含離子基團(tuán)的聚氨酯離聚物的原料。
劉斌等在聚氨酯鏈段中同時(shí)引入陰離子親水單體和側(cè)鏈為非離子的雙羥基親水單體(A-100),合成出一種穩(wěn)定的高固含量陰非離子型水性聚氨酯。結(jié)果表明,以聚碳酸酯二元醇(PCD)為軟段,并引入適量的A-100,可以明顯提高水性聚氨酯乳液的固含量。
趙艷娜等以二乙醇胺和乙二醛水溶液為原料,自制了N,N-二羥乙基甘氨酸,并以此為擴(kuò)鏈劑,用N-甲基吡咯烷酮、聚四氫呋喃醚和IPDI合成出了一種兩性聚氨酯。通過各種分析檢測,表明親水性擴(kuò)鏈劑已引入到聚合物分子鏈上,且制得的兩性聚氨酯在一定pH值的酸、堿介質(zhì)中,都能形成穩(wěn)定的納米水分散液,乳液粒徑分布單一,為規(guī)則的球形,且具有良好的表面活性。該工藝用較少的原料合成出了所需的擴(kuò)鏈劑N,N-二羥乙基甘氨酸,但所需的時(shí)間較長。
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。
離子型聚氨酯乳液中的雙電層結(jié)構(gòu),因此對電解質(zhì)不是特別敏感,這使其可以與不同pH值的其他乳液任意共混而不擔(dān)心出現(xiàn)破乳等問題,兩性離子親水性擴(kuò)鏈劑同時(shí)兼?zhèn)淞岁庩栯x子擴(kuò)鏈劑的特性,使得制備出的水性聚氨酯性能更全面。在未來聚氨酯發(fā)展領(lǐng)域中,各種類型的親水單體的開發(fā)研究將會越來越普遍,越來越受到重視。
水性聚氨酯的合成中,兩性離子型聚氨酯擴(kuò)鏈劑起著很重要的作用,各種親水單體的開發(fā)研究也越來越多。二羥甲基丙酸(dmpa)是一種很好的羧酸型親水性擴(kuò)鏈劑,在市場上的應(yīng)用很廣泛,但由于其自身的一些特點(diǎn),導(dǎo)致在合成過程中產(chǎn)生一些亟待解決的問題,但就目前來說,dmpa還是一種效果很好的親水性擴(kuò)鏈劑。在以后的發(fā)展中,可以通過改性來克服其性能上的缺點(diǎn),當(dāng)然也要尋找更經(jīng)濟(jì)更有效的兩性離子型聚氨酯擴(kuò)鏈劑。
水性聚氨酯(WPU)是以水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì),其分散液中不含或含有極少量有機(jī)溶劑的聚氨酯。合成聚氨酯時(shí),常用擴(kuò)鏈劑對預(yù)聚體進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)以增大相對分子質(zhì)量,親水基團(tuán)能使水性聚氨酯的水分散性及自乳化性能良好。
擴(kuò)鏈劑的相對分子質(zhì)量比較小,反應(yīng)比較活潑,因此能有效調(diào)節(jié)反應(yīng)的速率并使反應(yīng)體系迅速地進(jìn)行交聯(lián),在擴(kuò)鏈劑上引入特征基團(tuán)就會對聚氨酯的某些性能產(chǎn)生一定的影響。
在國內(nèi)大多使用羧酸型水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑,最常用的是二羥甲基丙酸(dmpa),而在國外磺酸型的使用比較廣泛。
由于dmpa自身的特的水性聚氨酯乳液,存在反應(yīng)時(shí)間長、連續(xù)化生產(chǎn)難和胺類中和劑氣味重、乳液固含量較低、初黏強(qiáng)度較差和膠膜力學(xué)性能差等缺陷。針對這些問題,研究人員也在做各方面的探索研究,消除不良因素的干擾,尋找性能更優(yōu)良的材料。
非兩性離子型聚氨酯擴(kuò)鏈劑合成出的水性聚氨酯可與不同pH值的乳液任意共混而不會出現(xiàn)破乳,兩性親水性擴(kuò)鏈劑制備的水性聚氨酯同時(shí)兼?zhèn)潢庩栯x子型聚氨酯特性,兩種類型的親水性擴(kuò)鏈劑都有很好的發(fā)展前景。
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