水性聚氨酯乳液擴(kuò)鏈劑
分別考察了不同水性聚氨酯乳液擴(kuò)鏈劑對(duì)聚四氫呋喃醚二醇型 (簡(jiǎn)稱PTMG型)及聚己二酸己二醇酯二醇型(簡(jiǎn)稱 PHA型)聚氨酯乳液穩(wěn)定性的影響。
定義預(yù)聚反應(yīng)中的異氰酸指數(shù)R為TDI中異氰酸酯基團(tuán)的量與低聚物二元醇和水性聚氨酯乳液擴(kuò)鏈劑中羥基量的比值;親水基團(tuán)含量w(—COOH)則是指親水基團(tuán)—COOH占整個(gè)體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
上述反應(yīng)中,異氰酸指數(shù)R均基本控制在1155左右,而w(—COOH)=1150%~1152%。由水性聚氨酯乳液擴(kuò)鏈劑可制得微帶藍(lán)光白色乳液,而且乳液穩(wěn)定性較好,室溫下靜置分層時(shí)間可以達(dá)到3個(gè)月以上。
當(dāng)w(—COOH)=1150%時(shí),固含量控制在3210%~3710%之間,就可以得到穩(wěn)定性較好的乳液,室溫下靜置分層時(shí)間較長(zhǎng)。如果固含量過高,超過4010%時(shí)所得到的乳液靜置穩(wěn)定性較差,靜置10d左右即有分層現(xiàn)象。
這是因?yàn)橛H水基團(tuán)的含量決定了聚氨酯分子的親水性,親水基團(tuán)含量一定,固含量增加即相當(dāng)于水量減少,乳液的平均粒徑增大,聚氨酯分子在水中分散性下降,此時(shí)乳液的穩(wěn)定性變差。而固含量過低,當(dāng)?shù)陀?010%,體系粒徑過小,得到類似凝膠狀物質(zhì)。因此,固含量最好控制在3210%~3710%之間。
不同擴(kuò)鏈劑對(duì)膜吸水率及失重率的影響。分別以PTMG和PHA為原料,w(—COOH)=1151%,異氰酸指數(shù)R為1155左右,擴(kuò)鏈劑用量(擴(kuò)鏈劑占整個(gè)體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù))為210%,固含 量在3310%~3510%以內(nèi),分析不同擴(kuò)鏈劑對(duì)涂膜吸水率及失重率的影響。
四種體系表現(xiàn)出不同的吸水率及失重率。無論對(duì)于PTMG型還是PHA型聚氨酯乳液,隨著擴(kuò)鏈劑中—CH2—數(shù)的不斷增加,結(jié)構(gòu)的親水性逐漸下降,涂膜的吸水率不斷降低。
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)。
聚四亞甲基醚二醇雙對(duì)氨基苯甲酸酯(P1000)包裝
1、塑料桶20kg、50kg
2、鐵桶20kg、50kg
若將乙二醇和一縮二乙二醇為擴(kuò)鏈劑制得的聚氨酯涂膜作一比較,則由于一縮二乙二醇比乙二醇結(jié)構(gòu)中多了一醚鍵(—O—),醚鍵的親水性較好,所以以一縮二乙二醇為擴(kuò)鏈劑制得的聚氨酯涂膜親水性明顯增大,膜的吸水率增大。由表2中還可以看出,膜在水中浸泡24h后,聚酯型聚氨酯與聚醚型聚氨酯相比,吸水 率明顯增大,耐水性下降。這主要是因?yàn)榫埘バ途郯滨ブ械木埘ザ屋^易水解。從膜的失重率來看,膜在水中浸泡一周后,以乙二醇為擴(kuò)鏈劑制備的聚氨酯涂膜具有較低的失重率。
不同擴(kuò)鏈劑對(duì)涂膜力學(xué)性能的影響 在選定了原料、w(—COOH)=1151%、異氰酸 指數(shù)R(1155)及擴(kuò)鏈劑用量(w=210%)之后,聚氨酯乳液涂膜的力學(xué)性能就取決于聚氨酯預(yù)聚體中引入的擴(kuò)鏈劑的結(jié)構(gòu)。
由于低分子擴(kuò)鏈劑可以與過量異氰酸酯進(jìn)行二 次反應(yīng),生成氨基甲酸酯或縮二脲結(jié)構(gòu)的剛性鏈段(硬段),而聚醚二元醇或聚酯二元醇則為聚氨酯結(jié)構(gòu)的柔性鏈段(軟段)。因此擴(kuò)鏈劑的加入有助于形成聚氨酯的硬段結(jié)構(gòu),硬段部分對(duì)材料的力學(xué)性能貢獻(xiàn)較大。
對(duì)于所選用的四種不同的擴(kuò)鏈劑而言,由于四種擴(kuò)鏈劑本身結(jié)構(gòu)不同,所以使得組成聚氨酯的硬段結(jié)構(gòu)也不同??傮w而言,無論對(duì)于PTMG型還是PHA型聚氨酯,在異氰酸指數(shù)R及擴(kuò)鏈劑用量相同的條件下,由于加入的乙二醇分子鏈最短,所以整個(gè)體系中硬段的密度較大,涂膜的力學(xué)性能也最高。隨著擴(kuò)鏈劑分子C原子數(shù)目的不斷增多,體系中硬段的密度不斷變小,材料的拉伸強(qiáng)度也隨之降低。
無論P(yáng)TMG型還是PHA型聚氨酯,乙二醇為擴(kuò)鏈劑制備的聚氨酯涂膜具有較高的拉伸強(qiáng)度,而由1,62己二醇為擴(kuò)鏈劑制備的聚氨酯涂膜的力學(xué)強(qiáng)度最低。同時(shí),由于乙二醇中柔性鏈—CH2—最短,材料的斷裂伸長(zhǎng)率較低。同理由于醚鍵的存在,所以一縮二乙二醇與1,42丁二醇相比材料具有較高的斷裂伸長(zhǎng)率,而以1,62己二醇結(jié)構(gòu)中的柔性鏈最長(zhǎng),所得到的聚氨酯的斷裂伸長(zhǎng)率也應(yīng)達(dá)到最長(zhǎng)。
文章版權(quán):張家港雅瑞化工有限公司
http://343800.com.cn
