水性聚氨酯膜擴(kuò)鏈劑
隨著人們環(huán)保和節(jié)能意識(shí)的增強(qiáng),特別是各國(guó)環(huán)保法對(duì)涂料體系中揮發(fā)性有機(jī)物含量(VOC)的嚴(yán)格限制,促進(jìn)了水性聚氨酯膜擴(kuò)鏈劑的發(fā)展。
水性聚氨酯具有聚氨酯所有的良好的性能,如優(yōu)良的柔韌性、耐磨性、耐酸堿性,特別是其具有可分子設(shè)計(jì)性,使得化學(xué)師非常愿意合成和運(yùn)用聚氨酯。在實(shí)際應(yīng)用中,在不同的國(guó)家、對(duì)于不同的產(chǎn)品、涂膜的光澤都有不同的要求,所以研究影響涂膜,特別是水性聚氨酯膜擴(kuò)鏈劑的各個(gè)影響因素對(duì)實(shí)際應(yīng)用將有巨大的指導(dǎo)意義。
實(shí)驗(yàn)原料和試劑。IPDI:工業(yè)品;甲苯二異氰酸酯(TDI):工業(yè)品;4, 4-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI):工業(yè)品;聚醚二醇(N220、N210):相對(duì)分子質(zhì)量2 000,1 000;聚己二酸丁二醇酯(PBA):相對(duì)分子質(zhì)量2 000;水性聚氨酯膜擴(kuò)鏈劑1, 4-丁二醇(BDO):工業(yè)品;二羥甲基丙酸(dmpa):工業(yè)品;TMP:工業(yè)品;蓖麻油:工業(yè)品;超支化聚合物,自制;三乙胺(TEA):分析純;N-甲基吡咯烷酮(NMP):化學(xué)純;丙酮:分析純;水性聚氨酯膜擴(kuò)鏈劑乙二胺(EDA):分析純。
水性聚氨酯分散體的合成。將配方量的N220 和IPDI 加入到裝有溫度計(jì)、攪拌器和回流冷凝器的1 000 mL 的四口燒瓶中,添加占IPDI 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0. 05%月桂酸二丁基錫,封閉加料口,升溫至75~80 ℃,反應(yīng)2 h 后取樣測(cè)定反應(yīng)物中—NCO的含量,直至接近理論值(用二正丁胺滴定法滴定)。
添加水性聚氨酯膜擴(kuò)鏈劑BDO進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中加入適量丙酮調(diào)節(jié)黏度,檢測(cè)反應(yīng)的—NCO至理論值時(shí),最后加入dmpa 的NMP 溶液擴(kuò)鏈,反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)后冷卻至40 ℃,加入配方量的TEA 進(jìn)行中和,加水乳化,并用水性聚氨酯膜擴(kuò)鏈劑EDA進(jìn)行擴(kuò)鏈,再減壓蒸餾脫去丙酮得到聚氨酯分散體(PUD)。
粒徑測(cè)試(DLS)采用型號(hào)為ZS Nano S 馬爾文測(cè)試激光粒度分析儀,測(cè)試范圍:0. 6~6 000 nm,溫度:25 ℃ 。光澤采用WGG-60型光澤度計(jì)測(cè)定。
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.
英文名稱:4,4'-Methylene-bis(2-methyl-6-ethylaniline)
CAS號(hào):19900-72-2
分子式: C19H26N2
涂膜光澤是涂膜表面的一種光學(xué)特征,以其反射光的能力來(lái)表示。衡量物體表面對(duì)光線反射能力的大小,稱為光澤。從物理角度來(lái)看,光澤被認(rèn)為是涂膜表面把投射其上的光線向鏡面反射出去的能力,反射光量越大,則光澤越高。
當(dāng)一束光照射到涂膜表面時(shí),有一部分光要由涂膜的表面反射回來(lái),這些反射光雜亂無(wú)章,呈半球形分布。根據(jù)光的反射定律,當(dāng)反射角等于入射角時(shí),稱其為鏡面反射,而將鏡面反射以外其它方向的反射稱為漫反射。
從鏡面反射的方向上觀察,若被測(cè)涂膜致密平滑、表面越“亮”,則鏡面反射越強(qiáng),其表面光澤度越高;反之,若涂膜粗糙凹凸、表面越“烏”,則鏡面反射越弱,其表面光澤度越低。
光澤度是通過(guò)鏡向光澤計(jì)測(cè)定的,目前雖有多種規(guī)格型號(hào),但其測(cè)試原理基本相同,都是利用光電原理來(lái)測(cè)定鏡面反射,應(yīng)用較多的為入射角為60°角測(cè)定的光澤儀。根據(jù)光澤度的大小,可以將涂料分為高光、亞光、無(wú)光等幾種。
涂料光澤的分類(以60°的反射光澤為例):無(wú)光涂料,光澤<10%;亞光涂料,光澤15%~60%;高光涂料,光澤>60%。
水性聚氨酯涂料通常是由聚氨酯分散體、水、助劑和顏填料等組成的,是一非常復(fù)雜的混合物體系。其各個(gè)參數(shù)都會(huì)影響涂膜的光澤。同時(shí)涂膜的成膜過(guò)程和施工條件等也會(huì)對(duì)涂膜的光澤產(chǎn)生一定的影響。
對(duì)于涂料來(lái)說(shuō),樹脂的性能對(duì)整個(gè)涂膜的性能起著決定性的作用。一般含有不飽和鍵的分子特別是具有共軛體系結(jié)構(gòu)的樹脂光澤較高,如醇酸樹脂涂料的光澤高于干性油、丙烯酸酯和苯乙烯共聚物涂料(苯丙涂料)和不飽和聚酯涂料具有很高光澤;而含有一些諸如聚丙烯接枝物質(zhì)類能吸收光線的結(jié)構(gòu)或基團(tuán)的涂料則光澤較低。聚合過(guò)程中,不同的原料和聚合工藝都會(huì)對(duì)涂膜的光澤產(chǎn)生影響。
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