聚酯聚氨酯擴(kuò)鏈劑
采用預(yù)聚體法,以聚酯多元醇、甲苯二異氰酸酯、聚酯聚氨酯擴(kuò)鏈劑二羥甲基丙酸制備了聚酯型水性聚氨酯乳液。
考察了NCO/OH比、聚酯聚氨酯擴(kuò)鏈劑用量、中和度、乙二胺用量對(duì)水性聚氨酯乳液粒徑的影響。結(jié)果表明,隨著NCO/OH比的增大,乳液粒徑增大;隨著聚酯聚氨酯擴(kuò)鏈劑用量和中和度的增加,乳液的粒徑減小;隨著乙二胺用量的增大,乳液的粒徑先減小后增大。
隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),人們對(duì)包裝印刷的安全性需求提高,要求油墨中的揮發(fā)性有機(jī)物降低,促使對(duì)作為包裝印刷材料重要組成部分的油墨不斷進(jìn)行改進(jìn),水性油墨應(yīng)運(yùn)而生。
水性油墨不含揮 發(fā)性有機(jī)溶劑,大大減少了有機(jī)揮發(fā)物(VOC)的排放,從而減輕了大氣污染,改善了印刷操作人員的環(huán)境,尤其是食品包裝、煙酒包裝、兒童玩具包裝等衛(wèi)生條件要求嚴(yán)格的包裝印刷產(chǎn)品。印刷油墨連接料中的樹(shù)脂的性質(zhì)決定著油墨的各種適印性能。
水性聚氨酯以其極好的耐磨性、耐擦傷性、耐溶劑性、粘結(jié)性能以及良好的低溫性能,高光澤、保光性,且應(yīng)用性能具有較廣泛的可調(diào)性,可以滿足各種不同的要求而在油墨中的應(yīng)用日趨廣泛,成為最重要的樹(shù)脂材料之一。
本文以聚酯多元醇、甲苯二異氰酸酯、聚酯聚氨酯擴(kuò)鏈劑二羥甲基丙酸(dmpa)等為主要原料,采用預(yù)聚體法,制備了聚酯型水性聚氨酯,研究了NCO/OH比、親水擴(kuò)鏈劑dmpa用量、中和度、乙二胺用量對(duì)水性聚氨酯乳液粒徑的影響,產(chǎn)品可達(dá)到印刷油墨所需樹(shù)脂的要求。
實(shí)驗(yàn)主要原料和試劑。甲苯二異氰酸酯(TDI),工業(yè)級(jí);聚酯多元醇,平均分子量2000,工業(yè)級(jí);二羥甲基 丙酸(DPMA),工業(yè)級(jí);三乙胺(TEA)、乙二胺、丙酮等均為分析純,使用前經(jīng)4A分子篩脫水。
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
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。
包裝: 25kg/桶
水性聚氨酯乳液的制備。將一定量的聚酯多元醇在120℃真空脫水,將計(jì)量好的TDI緩慢滴加到裝有冷凝管,機(jī)械攪拌和通氮管的三口燒瓶里,升溫到75℃反應(yīng)2小時(shí),加入dmpa擴(kuò)鏈并加幾滴催化劑,升溫到85℃反應(yīng),隔一定時(shí)間取樣并用二正丁胺法滴定。
當(dāng)NCO%達(dá)到理論值時(shí)降溫到40℃,加入丙酮降低粘度,用三乙胺進(jìn)行中和,在快速攪拌下加含有乙二胺的去離子水進(jìn)行乳化分散,減壓將溶劑蒸餾除去,得到穩(wěn)定的水性聚氨酯乳液。
乳液微粒粒徑的測(cè)定。在程序中設(shè)置好乳液的物性,選擇合適溶劑將樣品稀釋到適宜的濃度,置于SympatecNANOPHOX納米激光粒度分析儀的恒溫樣品池中,測(cè)量樣品的粒徑。
討論 211NCO/OH對(duì)水性聚氨酯乳液粒徑的影響。聚氨酯的分子結(jié)構(gòu)是由多異氰酸酯、親水?dāng)U鏈劑形成的硬段和聚多元醇形成的軟段交替組成的,其中軟、硬段在分子中的比例對(duì)水性聚氨酯乳液的粒子尺寸有明顯影響。
隨著NCO/OH的增大,粒徑逐漸增大。這是由于隨著NCO/OH比值的增大,殘余在乳液粒子中的二異氰酸基團(tuán)與水反應(yīng)生成取代脲的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),乳液表面的脲基極性很強(qiáng),并且在分散時(shí)使得反應(yīng)熱增加,顆粒粘性增加,導(dǎo)致碰撞時(shí)易發(fā)生粘連,不易被剪切力分散,致使乳液的粒徑增大。
同時(shí)隨著NCO/OH比值的增大,剛性鏈段含量增加,預(yù)聚物的剛性增加,柔順性下降,高分子鏈末端距越大,分子鏈體積增大,致使分散體分散效果變差,這也會(huì)導(dǎo)致乳液的粒徑隨著NCO/OH的增大而增大。
高溫水解老化研究結(jié)果顯示出了噴涂聚脲的處理和聚脲的長(zhǎng)期性能之間的微妙平衡。雖然這是事實(shí),即雜化聚脲在固化過(guò)程中往往對(duì)大氣濕度,大幅提高聚合物的總的水解性能可以通過(guò)仔細(xì)選擇多元醇組分來(lái)實(shí)現(xiàn);特別是在施工過(guò)程中可以控制條件的情況下,如濕度。
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