分別考察了不同高彈型水性聚氨酯擴(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高彈型水性聚氨酯擴(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%。由高彈型水性聚氨酯擴(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。



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)

熔點(diǎn)：-7- -1℃

沸點(diǎn)：347℃

閃點(diǎn)：173℃

相對(duì)密度：0.945

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)氧樹脂工業(yè)。

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


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。總體而言,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