考察親水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑dmpa加入量的增加多粒徑的影響。試驗(yàn)過程中，隨著親水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑dmpa用量的增加，水性PUA乳液由乳白色不透明慢慢變成了半透明狀，最后變成了溶液狀泛紅光。

這是由于隨著親水性聚氨酯擴(kuò)鏈劑dmpa含量的增加，乳液的平均粒徑發(fā)生了變化：一方面，從熱力學(xué)的觀點(diǎn)看，乳液中聚合物的總自由能G不變，即ΔG=γΔA，當(dāng)dmpa用量增大（即—COOH量增大）時(shí)，聚合物的親水性增大，必然導(dǎo)致聚合物與水的界面張力Y減小及聚合物表面積A增大，當(dāng)聚合物質(zhì)量一定時(shí)，則表現(xiàn)為粒徑變??；

另一方面，由于親水性的增加而產(chǎn)生的顆粒水膨脹性能使粒徑增大，這種膨脹性隨親水性的增大而愈發(fā)明顯。因此，羧基含量和粒徑的關(guān)系是綜合因素影響的結(jié)果，總的效果是使乳膠粒的粒徑隨羧基的含量增大而減小。因而從外觀上看，乳液變得透明。

dmpa含量對(duì)體系粘度的影響。研究各種因素對(duì)PU分散體系粘度的影響。在其研究的體系中，當(dāng)w （dmpa）≤2.4%時(shí)，不能形成穩(wěn)定的乳液，所以粘度測(cè)試數(shù)據(jù)有誤差（偏大）；當(dāng)w（dmpa）＞2.4%時(shí)，隨著dmpa用量的增加，乳液外觀呈現(xiàn)由乳白到透明有藍(lán)光的變化趨勢(shì)，乳液粘度也隨之增大。

這是由于預(yù)聚體分散在水中后，疏水的分子鏈段向內(nèi)收縮形成乳液粒子的核，帶有羧基陰離子的親水基團(tuán)分布在乳膠粒表面朝向水中；由于粒子的布朗運(yùn)動(dòng)，正負(fù)離子相伴在粒子表面形成雙電層，使得水合離子能夠穩(wěn)定地分散在水中，致使乳液穩(wěn)定。
隨著親水基團(tuán)含量的增加，乳液外觀發(fā)生明顯的變化，這是WPU粒子粒徑變化的宏觀表現(xiàn)所致（即粒徑大、阻礙了光線的通過，乳液外觀呈發(fā)白現(xiàn)象；當(dāng)分散粒子大小達(dá)到納米級(jí)別時(shí)，光線可以繞過WPU粒子繼續(xù)前進(jìn)，乳液外觀呈透明、藍(lán)光現(xiàn)象）。



化學(xué)名稱：聚四亞甲基醚二醇雙對(duì)氨基苯甲酸酯,P1000

分子量：1238

CAS No.：54667-43-5

聚四亞甲基醚二醇雙對(duì)氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途：

聚四亞甲基醚二醇雙對(duì)氨基苯甲酸酯,P1000為液體，因此可在室溫下與預(yù)聚體混合，澆注和硫化，它可作為TDI和MDI體系的擴(kuò)鏈劑，也可作為環(huán)氧樹脂固化體系的柔性改性劑。應(yīng)用領(lǐng)域包括澆注、涂料、黏合劑、密封劑和噴涂體系，由于它的易加工性，決定了它特別適用于現(xiàn)場(chǎng)加工。XYLINK P-1000的室溫硫化體系與MDI/二醇熱硫化體系相比，不僅操作工藝簡(jiǎn)單，而且性能優(yōu)于后者。另外在室溫下硫化所得到的彈性體的收縮率低，這也是該擴(kuò)鏈劑的一大特點(diǎn)。


根據(jù)O Lorentz的雙電層理論，乳液的粘度不受分散粒子大小的影響，而是受水合粒子大小的影響。dmpa含量越高，預(yù)聚體成鹽后與水形成水合離子穩(wěn)定性就越高，同時(shí)水合離子的雙電層厚度增加、體積增大且與水分子的相互作用力增強(qiáng)，導(dǎo)致體系的粘度增加。

當(dāng)dmpa含量較低時(shí)，乳液粘度隨dmpa含量的增大而變化不明顯，這可能與親水性基團(tuán)含量的增加會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)相反的結(jié)果有關(guān)。一方面親水基團(tuán)含量的增加導(dǎo)致親水性增強(qiáng)，使粒子的粒徑減?。涣硪环矫?，總離子濃度的增加，導(dǎo)致總雙電層厚度的增加和粒子流體動(dòng)力學(xué)體積的增加，致使粒子的粒徑增大。此外，由于親水性的增大而產(chǎn)生的顆粒水膨脹性也能使粒子的粒徑明顯增大。

當(dāng)dmpa含量較低時(shí)，親水基團(tuán)含量的增加導(dǎo)致親水性增強(qiáng)使粒子的粒徑減小是主要因素，乳液粘度變化不明顯，但當(dāng)dmpa含量較高時(shí)，隨著親水基團(tuán)含量的增加，雙電層厚度增加和水溶脹性因素占主導(dǎo)地位，乳液的粘度明顯增大。

親水性擴(kuò)鏈劑是水性聚氨酯制備中使用的水性化功能單體，它能在水性聚氨酯大分子主鏈上引入親水基團(tuán)。陰離子型擴(kuò)鏈劑中帶有羧基、磺酸基等親水基團(tuán)，結(jié)合有此類基團(tuán)的聚氨酯預(yù)聚體經(jīng)堿中和離子化，即呈現(xiàn)水溶性。常用的產(chǎn)品有：二羥甲基丙酸（dimethylol propionic acid ，dmpa）、二羥甲基丁酸（dimethylol butanoic acid ，dmba）、1，4-丁二醇-2-磺酸鈉。

目前陰離子型水性聚氨酯合成的水性單體主要選用dmpa， dmba活性比dmpa大，熔點(diǎn)低，可用于無助溶劑水性聚氨酯的合成，使VOC降至接近0。dmpa、dmba為白色結(jié)晶（或粉末），使用方便。合成叔胺型陽離子水性聚氨酯時(shí)，應(yīng)在聚氨酯鏈上引人叔胺基團(tuán)，再進(jìn)行季叔胺鹽化(中和)。而季胺化工序較為復(fù)雜，這是陽離子水性聚氨酯發(fā)展落后陰離子水性聚氨酯的原因之一。

陽離子型擴(kuò)鏈劑有二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、N-乙基二乙醇胺(EDEA)、N-丙基二乙醇胺(PDEA)、N-丁基二乙醇胺(BDEA)、二甲基乙醇胺、雙(2-羥乙基)苯胺(BHBA)、雙(2-羥丙基)苯胺(BHPA)等，國內(nèi)大多數(shù)采用N-甲基二乙醇胺(MDEA)。非離子型水性聚氨酯的水性單體主要選用聚乙二醇二醇，數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量通常大于1000。

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