選用高透明水性聚氨酯擴鏈劑、多異氰酸酯、低聚物多元醇等為原料，用半預聚體法和一步法制得一系列高硬度高透明性聚氨酯材料。

討論了合成工藝、多異氰酸酯結(jié)構(gòu)、高透明水性聚氨酯擴鏈劑和多元醇平均每個羥基所對應的相對分子質(zhì)量(N值)及其平均官能度對聚氨酯材料性能的影響。

結(jié)果表明，選擇異佛爾酮二異氰酸酯及高透明水性聚氨酯擴鏈劑E并控制多元醇平均官能度在2.5～2.7和平均N值在120～150范圍內(nèi)，采用半預聚法制得的高硬度透明聚氨酯材料具有較好的綜合力學性能及熱穩(wěn)定性。

高硬度透明聚氨酯材料在光學材料、高檔建筑及工藝品等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。但國內(nèi)關(guān)于邵D硬度大于70的透明PU材料的研究報道甚少。提高聚氨酯材料硬度的方法主要有:選擇含有剛性結(jié)構(gòu)(如苯環(huán))的原材料、提高材料中硬段的含量、降低多元醇平均每個羥值所對應的相對分子質(zhì)量(N值)和提高其官能度。但每種方法都有局限性，難以達到目的，且在某種程度上還會使某些性能(如韌性和熱變形溫度)下降。

聚己二酸丁二醇酯(PBA，Mn=2000);聚四氫呋喃二元醇(PTMG，Mn=2000)、聚己內(nèi)酯(PCL，Mn=2000);對甲苯磺酸，分析純;二月桂酸二丁基錫(DBT—DL)，化學純;六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、甲苯一2，4一二異氰酸酯(2，4一TDI)、多異氰酸酯固化劑Bayhydur(VPLS2319)，工業(yè)級;三羥甲基丙烷(TMP)，化學純;二羥甲基丙酸(dmpa)，土業(yè)級;乙二胺(EDA)，分析純;N-甲基吡咯烷酮(NMP)，分析純;三乙胺(TEA)、丙酮;芳香族聚酯二元醇(PAD)，自制。

將二元酸和二元醇按計量準確加入燒瓶中加熱升溫并通N2保護，在170～230~C脫水酯化，控制出水的速度、溫度及反應時間，等到設(shè)定酸值、羥值后抽真空，得到設(shè)定分子量的芳香族聚酯二元醇。




商品名稱：環(huán)脂胺固化劑擴鏈劑dacm,macm

化學名稱：3,3'-二甲基-4,4-二氨基二環(huán)己基甲烷

英文名：Dimethyldicyane

CAS:6864-37-5

分子式：C15H30N2

分子量：238.41

產(chǎn)品應用：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、還氧復合材料固化劑(風力葉片固化劑，風力模具料固化劑,膠輥固化劑);

4、應用用于聚氨酯(PU),聚脲噴涂彈性體(SPUA)等的擴鏈劑,助劑;

5、應用于聚天門冬氨酸酯，聚酰胺(PA)等.

6、用于合成異氰酸酯，進一步制備成UV涂料、PU漆、透明彈性體及膠粘劑等，此外，也應用于聚酰胺和環(huán)氧樹脂工業(yè)。

推薦用量：配合比100：32（相對于EEW=190環(huán)氧樹脂），可使用時間400min（25°150g）。


在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計、氮氣進出口的500ml四口燒瓶中，加入聚酯二元醇，于90～120~C除水30rain，降溫奎80℃左右加入dmpa、TMP、NMP、TDI和HDI，滴加催化劑DBTDL，在氮氣保護下，于80～90℃反應至.NCO含量達理論值，得到預聚體。降溫至60~C后加入適量的丙酮和TEA中和成鹽。將所得預聚物在高速剪切下分散到去離子水中進行乳化，然后加入EDA擴鏈，最后減壓蒸出丙酮，得到陰離子水性聚氨酯分散液。

主要影響因素

①多元醇與透明性的關(guān)系 PTMG、PCL及PAD型聚氨酯的透明性優(yōu)于PBA型的，聚醚與聚酯相比，醚鍵極性比酯基小，分子鏈間的相互作用力也較弱，微相分離度大，不易結(jié)晶，故透明性好。PBA分子對稱性、柔軟性均好，因此結(jié)晶性極好而呈不透明，PAD則是主鏈中有剛性的苯環(huán);分子鏈的規(guī)整化排列受到限制，透明度更高。

②多元醇的結(jié)構(gòu)對粘接性能的影響 極性大的聚酯型聚氨酯對PET/PET薄膜的粘接能力大，PCL型水性聚氨酯的結(jié)晶性差，因此粘接力小;同樣膜的硬度也是以PBA及PAD型聚氨酯較好。

③R(NCO/OH)值對薄膜T剝離強度的影響 當R值增大時，剝離強度先呈增太趨勢，達到1.4左右時剝離強度最大，隨著R值進一步增加而減小，這是因為NCO含量增加，分子鏈間作用增加;剝離強度增大;進一步增大時，硬段含量及相互作用力增大會阻礙分子鏈的活動性，從而使膠層變硬，分子量也隨著下降，其粘接性能因此下降，R為1.4左右時PET/PET的T剝離強度可獲得最大值。

④dmpa對乳液能狀的影響 dmpa過低膠黏劑粒子的親水性不夠，在貯存過程中會團聚而沉降;dmpa過高吸水率高，乳液黏度較大。隨著dmpa含量的增加，其膠膜吸水率隨之增大，乳液穩(wěn)定性提高，為3.5%時乳液由石灰水狀變?yōu)榘胪肝⑺{光乳液，充分中和的：dmpa量增加，粒子表面電荷密度增大，不易團聚;TEA的中和作用有利于聚合物微細分散，使粒子外側(cè)富集親水基團，與水分子有好的相容性，從而得到高穩(wěn)定的乳液。

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