聚氨酯用胺化擴(kuò)鏈劑
水性聚氨酯預(yù)聚反應(yīng)在聚合過程的前2h,聚氨酯用胺化擴(kuò)鏈劑工藝的w(—NCO)%值比有機(jī)錫催化的w(—NCO)%值下降快,后半段則基本一致,而無催化劑工藝則需要延長近1倍的時(shí)間w(—NCO)%值才能達(dá)到理論值。
聚氨酯用胺化擴(kuò)鏈劑后具有比有機(jī)錫更強(qiáng)的催化作用。這主要是因?yàn)?a href=http://343800.com.cn/chanpinzhongxin/jaz/2018-05-16/21.html target=_blank class=infotextkey>dmpa經(jīng)胺化后生成的銨鹽對(duì)—NCO與—OH等活波氫具有催化作用,而且三乙胺添加量比有機(jī)錫催化劑大很多, 所以其具有更高的催化效率。聚氨酯用胺化擴(kuò)鏈劑工藝在聚合過程中不需再加入催化劑和NMP溶劑,具有工藝簡單,環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。
胺化工藝、催化工藝和無催化劑工藝制得的PUD乳液外觀和固體含量相差不大,在乳液粒徑及分布上有較大差異,如得到的胺化工藝與有機(jī)錫工藝PUD粒徑相似,大于無催化劑工藝的PUD,但胺化工藝得到的PUD多分散性指數(shù)(PDI)為0.28,小于有機(jī)錫催化工藝的PDI(0.35);在黏度方面, 胺化工藝制備的PUD的黏度最大,這可能是因?yàn)榘坊に囍苽渚郯滨ヮA(yù)聚體的反應(yīng)過程中,三乙胺不僅催化—NCO與—OH的反應(yīng),還可能催化—NCO與氨基甲酸酯基的反應(yīng),生成一些具有支化結(jié)構(gòu)的聚氨酯,增加了聚氨酯預(yù)聚體的乳化難度,得到的PUD黏度較高。
有機(jī)錫的催化工藝,可以抑制—NCO基團(tuán)的副反應(yīng)發(fā)生,生成線型聚氨酯預(yù)聚體,乳化容易, PUD黏度低。無催化劑工藝介于二者之間。胺化過程的水性聚氨酯涂膜在耐熱水、耐醇、耐堿和貯存穩(wěn)定性上與有機(jī)錫催化制得的基本一致,而在耐常溫水性和耐氨水性能方面比有機(jī)錫催化工藝制得的聚氨酯性能更好。
特別是耐水性,胺化工藝的吸水率只有10.2%,遠(yuǎn)低于催化工藝的19.6%,具有優(yōu)異的耐水性能,更能說明胺化工藝制備的PUD具有支化結(jié)構(gòu),有利于提高耐水性。無催化劑工藝介于二者之間。由此可見, 胺化工藝可制得性能更加優(yōu)異的PUD,且胺化工藝避免使用有機(jī)錫和NMP溶劑,工藝簡單又環(huán)保。
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
PUD涂膜的紅外光譜(FT-IR)分析采用傅里葉紅外光譜儀(Perkin-Elmerspectrum-2000),乳液在鐵片上成膜干燥 后進(jìn)行測(cè)量,測(cè)定范圍400~4000cm-1 。粒徑測(cè)試(DLS)采用型號(hào)為ZSNanoS馬爾文測(cè)試激光粒度分析儀,測(cè)試范圍:0.6~6000nm,溫度:25℃。
黏度測(cè)定采用BrookfieldRVF型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì),依照ASTMD2196—1986進(jìn)行。耐水性、耐乙醇性和耐污性測(cè)試按照GB/T4893.1—2005測(cè)試;耐污性測(cè)試:將50g/L的NaHCO3溶液、墨水和陳醋滴在充分固化的涂膜上,一定時(shí)間后用自來水洗去,觀察涂膜上的污漬痕跡。涂膜吸水率、吸醇率測(cè)試用浸泡法測(cè)定。
將樣品涂布于聚四氟乙烯制成的模板上,在室溫下放置7d,自然干燥成膜。將干燥薄膜制成60mm×60mm×1mm的試樣,分別置于不同介質(zhì)中進(jìn)行吸介質(zhì)性能測(cè)試。測(cè)試方法為:分別將涂膜置于去離子水中或95%的乙醇溶液中,其中吸水率浸泡7d,吸醇率浸泡24h,擦干表面水或乙醇后按式(1)測(cè)定涂膜的吸介質(zhì)率(mA和mE),涂膜烘干后按(2)計(jì)算失質(zhì)量率。
3種合成工藝的紅外譜圖基本一致,譜圖中3528cm-1的羥基峰和2280~2270cm-1處的—NCO基峰均 消失,在3333cm-1和1550cm-1 處出現(xiàn)N—H的特征吸收峰, 表明—NCO基與羥基全部反應(yīng)生成氨基甲酸酯基,1620~1560cm-1為羧酸鹽的特征峰。紅外光譜分析表明3種合成工藝均制得了陰離子水性聚氨酯。
近年來,PU發(fā)泡機(jī)新型交聯(lián)劑和多官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑的篩選與合成的研究相當(dāng)活躍,已成為提高水性PU物理機(jī)械性能和耐水性能的主要途徑之一。
采用dmpa胺化過程制備出了無有機(jī)錫、無NMP的水性聚氨酯分散體。實(shí)驗(yàn)表明,胺化制得的水性聚氨酯涂膜性能,特別是耐水性和耐氨水性能比有機(jī)錫催化工藝的PUD更加優(yōu)異。
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