環(huán)氧官能化PPC擴(kuò)鏈劑
研制的環(huán)氧官能化PPC擴(kuò)鏈劑采用溶劑法和懸浮法聚合,通過(guò)環(huán)氧官能化PPC擴(kuò)鏈劑的用量調(diào)節(jié)最終產(chǎn)品的性能,合成出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高、適用性好、針對(duì)性強(qiáng)、后期加工使用方便的新型環(huán)氧類(lèi)擴(kuò)鏈劑,構(gòu)成了合成技術(shù)的創(chuàng)新。
綠色和低碳經(jīng)濟(jì)是當(dāng)今世界發(fā)展的主題,與傳統(tǒng)的化石基塑料相比,生物基和生物可降解的聚酯類(lèi)樹(shù)脂固有對(duì)熱敏感、易水解、熔體強(qiáng)度差和力學(xué)性能不足等弊端,甚至不能單獨(dú)使用。
將環(huán)氧官能化PPC擴(kuò)鏈劑用于聚碳酸亞丙酯樹(shù)脂(二氧化碳和環(huán)氧丙烷的聚合物,簡(jiǎn)稱(chēng)PPC)的改性,達(dá)到用環(huán)氧官能化PPC擴(kuò)鏈劑提高PPC加工穩(wěn)定性的目的。并通過(guò)調(diào)節(jié)聚合單體的比例和種類(lèi),改善其與不同類(lèi)型的生物基和生物降解基塑料的相容性,實(shí)現(xiàn)加工性能和應(yīng)用性能的統(tǒng)一。
環(huán)氧官能化PPC擴(kuò)鏈劑的形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新研究成果。專(zhuān)利《一種環(huán)氧官能化PPC擴(kuò)鏈劑、環(huán)氧官能化PPC擴(kuò)鏈劑的制備方法及其應(yīng)用》已經(jīng)取得專(zhuān)利受理通知書(shū)。其合成標(biāo)志著我國(guó)在新功能、高效能塑料助劑結(jié)構(gòu)研究方面實(shí)現(xiàn)了新的突破,這對(duì)于引領(lǐng)國(guó)內(nèi)塑料助劑產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展具有積極的社會(huì)意義。
水性聚氨酯(WaterbornePolyurethane,WPU)是以水為介質(zhì)的二元膠態(tài)體系,包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液三種。聚氨酯粒子分散于連續(xù)的水相中,也稱(chēng)之為水性PU或水基PU。它具有無(wú)毒,不易燃燒,不污染環(huán)境,節(jié)能,安全可靠,不易損傷被涂飾表面,易操作和改性等優(yōu)點(diǎn)。
A、多異氰酸酯:水性聚氨酯合成的多異氰酸酯包括芳香族和脂肪族兩大類(lèi)。芳香族主要有TDI(甲苯二異氰酸酯)、MDI(二苯基甲烷二異氰酸酯);脂肪族主要有HDI(六亞甲基二異氰酸酯)、IPDI(異佛爾酮二異氰酸酯)。
B、低聚物多元醇:水性聚氨酯合成用低聚物多元醇主要包括聚醚型、聚酯型兩大類(lèi),它構(gòu)成聚氨酯的軟段。
C、擴(kuò)鏈劑:為了調(diào)節(jié)分子量及軟、硬段比例,在水性聚氨酯合成中常使用水性PU用擴(kuò)鏈劑。水性PU用擴(kuò)鏈劑主要是多官能度醇類(lèi)或胺類(lèi)化合物。
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(環(huán)脂胺固化劑擴(kuò)鏈劑dacm,macm)包裝存儲(chǔ): 鋼桶,180kg/桶。遠(yuǎn)離火源、熱源,避光。保存在密閉容器中,貯存于低溫、干燥、通風(fēng)良好的地方,遠(yuǎn)離強(qiáng)氧化劑、酸類(lèi)等不相容物質(zhì)。按易燃化學(xué)品、腐蝕品貯運(yùn)。
產(chǎn)品應(yīng)用:產(chǎn)品性能與巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一樣;用途如下:
1、用于環(huán)氧樹(shù)脂固化劑(高檔打磨,飾品膠);
2、環(huán)氧涂料固化劑(船舶漆,重防腐漆等工業(yè)建筑漆);
3、還氧復(fù)合材料固化劑(風(fēng)力葉片固化劑,風(fēng)力模具料固化劑,膠輥固化劑);
4、應(yīng)用用于聚氨酯(PU),聚脲噴涂彈性體(SPUA)等的擴(kuò)鏈劑,助劑;
5、應(yīng)用于聚天門(mén)冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成異氰酸酯,進(jìn)一步制備成UV涂料、PU漆、透明彈性體及膠粘劑等,此外,也應(yīng)用于聚酰胺和環(huán)氧樹(shù)脂工業(yè)。
推薦用量:配合比100:32(相對(duì)于EEW=190環(huán)氧樹(shù)脂),可使用時(shí)間400min(25°150g)。
D、親水劑(親水性擴(kuò)鏈劑):親水性擴(kuò)鏈劑指能在水性聚氨酯大分子主鏈上引入親水基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑,它是水性聚氨酯制備中使用的功能單體。該類(lèi)水性PU用擴(kuò)鏈劑中帶有羧基、磺酸基或叔胺基,結(jié)合有此類(lèi)基團(tuán)的聚氨酯經(jīng)中和、離子化,即呈現(xiàn)水溶性。
E、中和劑是一種能和羧基、磺酸基或叔胺基成鹽的試劑。水性聚氨酯使用的中和劑是三乙胺、氨水、鹽酸及醋酸等。
F、溶劑:水性聚氨酯預(yù)聚體制備時(shí)粘度較大,為方便傳質(zhì)、傳熱,尤其是后期的乳化,必須加入適當(dāng)?shù)娜軇?br />
G、水:水性聚氨酯中水是分散介質(zhì),為提高穩(wěn)定性,此時(shí)應(yīng)使用去離子水或蒸餾水。
水性聚氨酯的合成工藝。由于外乳化法制得的PU分散液極其粗糙且很不穩(wěn)定,因此多采用聚合物自乳化法制備水性PU。根據(jù)水性聚氨酯用擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈反應(yīng)不同,自乳化法可分為丙酮法、封端法、熔融分散縮聚法、預(yù)聚體分散水中擴(kuò)鏈法等。
丙酮法丙酮法是Dieterich研究成功的。這種方法首先是用聚醚或聚酯多元醇與二異氰酸酯反應(yīng),制備出端基為一NCO的高粘度預(yù)聚物,加人適量低沸點(diǎn)的溶劑(丙酮、丁酮或四氫呋喃)以降低粘度,然后引人親水基團(tuán)擴(kuò)鏈,再加溶劑降低粘度,在高速攪拌下加水稀釋?zhuān)瑢㈦x子化的聚氨酯分散到大量丙酮(約80%)和水(約20%)的介 質(zhì)中,反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾除去溶劑得到聚氨酯乳液。
預(yù)聚體—丙酮降粘—擴(kuò)鏈—季胺化—分散于水—蒸除丙酮—PU乳液 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單,反應(yīng)易于控制、重復(fù)性好、乳液粒徑范圍大、生產(chǎn)質(zhì)量好但溶劑需回收且難以重復(fù)利用,生產(chǎn)成本高。
如:由聚醚多元醇370份(重量份數(shù)),TDI127份,N—甲基二乙醇胺40份制得的30%聚氨酯水分散物,用醋酸中和,然后每100份上述水分散液中加入5份山梨醇縮水甘油醚。
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