聚氨酯PUA擴(kuò)鏈劑
張輝等用聚醚型聚氨酯為目標(biāo)產(chǎn)物,研究了一步法和兩步法加入聚氨酯PUA擴(kuò)鏈劑的方式對(duì)分散體系的影響。
結(jié)果發(fā)現(xiàn):二步法合成的乳液外觀比一步法好,其乳液粒徑小,但一步法的力學(xué)性能要優(yōu)于二步法。聚氨酯PUA擴(kuò)鏈劑與TDI的反應(yīng)活性較聚醚多元醇大,采用一步法加料,聚氨酯PUA擴(kuò)鏈劑優(yōu)先于TDI反應(yīng),形成了較長(zhǎng)的硬段及比較密集的親水基團(tuán)序列,使得分子鏈間含親水基團(tuán)的硬段之間的靜電力和氫鍵作用加強(qiáng),導(dǎo)致硬段過度密集,水分子難以融入硬段區(qū)域中;另一方面,離子的聚集度加強(qiáng)而軟硬段相分離,使得涂膜具有良好的力學(xué)性能。
二步法中聚醚先于TDI形成軟硬段嵌段共聚物,之后加入的親水性的離子基團(tuán)被長(zhǎng)的聚醚分子間隔地分布在分子鏈中,優(yōu)于分子鏈中規(guī)則地分布著大量的親水基團(tuán),使得分子整體的親水性提高,粒徑減小,因此乳液外觀較一步法好。
擴(kuò)鏈劑對(duì)分散體的影響之涂膜機(jī)械性能。研究發(fā)現(xiàn),隨著聚氨酯PUA擴(kuò)鏈劑含量的增加,涂膜的拉伸強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度提高,斷裂伸長(zhǎng)率降低。
這是由于PUA分子為軟硬段嵌段共聚物,其中氨基甲酸酯鍵(或有少量脲鍵)構(gòu)成硬段,多元醇構(gòu)成軟段,軟硬段比例直接決定了其力學(xué)性能。小分子親水?dāng)U鏈劑含量的增加,使得分子結(jié)構(gòu)中硬段比例提高,分子內(nèi)庫(kù)倫力和氫鍵作用增強(qiáng),從而導(dǎo)致拉伸強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度提高,而斷裂伸長(zhǎng)率降低。
與其他體系的相反轉(zhuǎn)一樣,水性聚氨酯預(yù)聚物的加水乳化過程也要經(jīng)歷從W/O到O/W的轉(zhuǎn)變過程。張輝等人研究發(fā)現(xiàn),隨著dmpa含量的增加,體系的相轉(zhuǎn)變點(diǎn)后延,因?yàn)?a href=http://343800.com.cn/chanpinzhongxin/jaz/2018-05-16/21.html target=_blank class=infotextkey>dmpa含量增加,硬段比例增大,隨著體系離子化程度的提高,軟硬段間的極性差異增大,造成體系的相分離程度提高,同時(shí)微粒子點(diǎn)陣密度增加,需要更多的水才能使之完全解聚集,雖然,提高dmpa含量,可以改善乳液外觀,提高涂膜力學(xué)性能等,但過高的含量不僅使耐水性變差,而且將導(dǎo)致相轉(zhuǎn)變點(diǎn)后延,從而使乳化過程需要更多的水,而固含量大大降低。
中文名稱:4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴(kuò)鏈劑固化劑MMEA
中文別名:二(3-甲基-4-氨基-6-乙基)苯甲烷; 硬化劑MED; 4,4亞甲基雙(2-甲基-6-二乙基苯胺)
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴(kuò)鏈劑固化劑MMEA應(yīng)用:聚氨酯彈性體、聚脲樹脂固化劑及環(huán)氧樹脂固化劑.
包裝: 25kg/桶
朱寧香等研究發(fā)現(xiàn),隨著親水基含量的增大,分散體粒徑減小,Zeta電位絕對(duì)值增大,兩者提高了分散體的貯存、離心和稀釋穩(wěn)定性。這是因?yàn)楫?dāng)PU大分子中親水基團(tuán)含量不足時(shí),抵抗大分子團(tuán)聚的雙電層較弱,Zeta電位較低,使分散體的粒徑比較大,外觀乳白渾濁;當(dāng)dmpa用量增大時(shí),PU大分子中親水基團(tuán)含量增大,Zeta電位增大,則分散體粒徑減小,其貯存、稀釋、離心穩(wěn)定性增強(qiáng)。
文章對(duì)乳液在高溫、低溫以及室溫下貯存穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)試。當(dāng)DHPA含量小于4%時(shí),乳液經(jīng)3次凍融出現(xiàn)凝膠,當(dāng)DHPA含量大于5%時(shí),乳液經(jīng)4次凍融出現(xiàn)凝膠,說明乳液具有一定的抗凍融性。乳液在高溫表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性,乳液的貯存穩(wěn)定性也很好,室溫放置6個(gè)月以上沒用明顯的分層。
在含有DHPA的WPU膠膜中,隨著親水基團(tuán)含量的增加,膠膜的拉伸強(qiáng)度呈上升趨勢(shì),而斷裂伸長(zhǎng)率則呈先增后降的趨勢(shì)。當(dāng)DHPA含量為5%時(shí),WPU膠膜的綜合力學(xué)性能最佳。
聚氨酯的硬段中存在兩個(gè)熔融峰,且隨著DHPA含量的不斷增加,兩個(gè)熔融峰的Tg(玻璃化溫度)均向低溫轉(zhuǎn)移,說明硬段相中有序區(qū)的均勻程度下降,另外軟硬段間的相互作用也使鏈段較短的硬鏈段首先進(jìn)入軟段相,當(dāng)DHPA含量不斷增加到一定程度后,軟段相中不再形成結(jié)晶,對(duì)硬段鏈的限制變小,存在硬段鏈的量也增加,導(dǎo)致硬段區(qū)的有序程度降低,所以,熔融溫度降低。
綜上所述,采用磺酸型親水?dāng)U鏈劑(DHPA)制得的聚氨酯微乳液粒徑呈多元分布,乳膠粒子呈球形;乳液為假塑性流體;隨著DHPA含量的增大,膠粒平均粒徑逐漸減小,固含量不斷增大,且當(dāng)DHPA含量為6%時(shí),乳液的固含量最高達(dá)59%。乳液具有較好的低溫和高溫以及貯存穩(wěn)定性;隨著DHPA含量的增大膠膜的拉伸強(qiáng)度逐漸增大,斷裂伸長(zhǎng)率則先增大后減小,但DHPA含量對(duì)膠膜的熱穩(wěn)定性沒有明顯的影響。
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