考察聚氨酯水溶性擴(kuò)鏈劑dmpa加入量的增加多粒徑的影響。試驗過程中，隨著聚氨酯水溶性擴(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。

這是由于隨著聚氨酯水溶性擴(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，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，則表現(xiàn)為粒徑變小；

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含量對體系粘度的影響。研究各種因素對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，不能形成穩(wěn)定的乳液，所以粘度測試數(shù)據(jù)有誤差（偏大）；當(dāng)w（dmpa）＞2.4%時，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，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，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)到納米級別時，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）。



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（相對于EEW=190環(huán)氧樹脂），可使用時間400min（25°150g）。


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，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)含量的增加會導(dǎo)致兩個相反的結(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)，使粒子的粒徑減小；另一方面，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，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，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，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)均相對分子質(zhì)量通常大于1000。


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