聚氨酯材料/涂料擴(kuò)鏈劑
以DEG和BPA的混合物為聚氨酯材料/涂料擴(kuò)鏈劑時(shí)制得的乳液平均粒徑較大,分布寬聚氨酯材料/涂料擴(kuò)鏈劑制成的;乳膠膜的拉伸強(qiáng)度高,延伸率小;乳膠膜的吸水率降低,且在浸泡48h后已基本趨于飽和。
以一縮二乙二醇(DEG)和DEG與4,4'-二羥基二苯基丙烷(BPA)的混合物分別為聚氨酯材料/涂料擴(kuò)鏈劑,研究聚氨酯材料/涂料擴(kuò)鏈劑對(duì)單組分陰離子型水性聚氨酯(WBPU)乳液粒徑、乳膠膜力學(xué)性能和吸水率的影響。
制得WBPU乳膠膜試樣的拉伸強(qiáng)度和延伸率分別為9.09MPa、453%;酸、堿處理后的拉伸強(qiáng)度和延伸率分別為7.41MPa、8136MPa和479%、429%。9.09MPa、453%;酸、堿處理后的拉伸強(qiáng)度和延伸率分別為7.41MPa、8136MPa和479%、429%。
水性聚氨酯防水涂料是一種環(huán)保型防水涂料,因其具有耐低溫、耐磨;通過(guò)改變?cè)牧系姆N類及配比可以較大幅度地調(diào)整其性能;擴(kuò)鏈劑中含有剛性鏈段可以較大提高WBPU乳膠膜的力學(xué)性能及其耐水性的特點(diǎn),使其應(yīng)用受到廣泛的關(guān)注。
雖然水性聚氨酯防水涂料具有以上眾多優(yōu)點(diǎn),但是水性聚氨酯耐水性低一直是一個(gè)限制其廣泛使用的瓶頸。所以對(duì)其耐水性的研究受到了眾多研究者的廣泛關(guān)注。文獻(xiàn)中介紹通過(guò)向聚氨酯分子鏈上引入多異氰酸酯(主要是三異氰酸酯)得到的預(yù)交聯(lián)聚氨酯水分散體系,可以大大改善涂膜的耐水性。
有研究表明:以BPA為擴(kuò)鏈劑,不僅可以提高樹脂的力學(xué)性能,而且可以提高玻璃化溫度,拓寬內(nèi)耗峰的寬度。基于以上兩條思路以及研究人員前期的工作基礎(chǔ),本文分別以DEG和DEG與BPA的混合物為擴(kuò)鏈劑,研究了擴(kuò)鏈劑對(duì)單組分陰離子型WBPU乳液和乳膠膜性能的影響,以期獲得合適的擴(kuò)鏈劑,使所制得的單組分陰離子型WBPU防水涂料具有較好的耐水性和力學(xué)性能。
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)產(chǎn)品規(guī)格
外觀:無(wú)色透明粘稠液體
色度(APHA):12 Max.
粘度@25°C:110mPas
含量:99%
密度:0.945
活潑氫當(dāng)量:60g/eq
胺值 (mgKOH/g):470
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)。
聚醚二元醇(N-220):工業(yè)品,羥值53.0~56.0KOHmg/g;DEG:化學(xué)純;BPA:化學(xué)純;二羥甲基丙酸(dmpa):工業(yè)品;甲苯二異氰酸酯(TDI):工業(yè)品;粗MDI(PAPI):工業(yè)品;辛酸亞錫:工業(yè)品;三乙胺(TEA):化學(xué)純;丙酮:分析純;去離子水。分別采用DEG和DEG+BPA作為擴(kuò)鏈劑,—COOH含量均為1.00%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),其試樣編號(hào)分別記作21#和211#)。
在1000mL三口燒瓶中加入500g聚醚二元醇N-220,減壓至-0109MPa,加熱到(120±5)℃對(duì)其進(jìn)行抽真空脫水處理3h,然后降溫至室溫。按比例滴加TDI和PAPI的混合物,滴加過(guò)程中保持反應(yīng)溫度在40℃以下,滴加約40min。滴加完畢后,采用油浴升溫,使反應(yīng)溫度保持在(75±5)℃,回流反應(yīng)3h。反應(yīng)完成后降溫至室溫,出料,即得預(yù)聚體。
單組分聚氨酯玻璃膠是一種無(wú)溶劑的反應(yīng)型膠,在膠黏劑的主體材料中含有異氰酸基團(tuán),在合適的溫度范圍內(nèi)能與空氣中的水反應(yīng),形成高強(qiáng)度固態(tài)密封膠,這個(gè)過(guò)程一般稱為潮氣固化。
單組分聚氨酯玻璃膠是一種無(wú)溶劑的反應(yīng)型膠,在膠黏劑的主體材料中含有異氰酸基團(tuán),在合適的溫度范圍內(nèi)能與空氣中的水反應(yīng),形成高強(qiáng)度固態(tài)密封膠,這個(gè)過(guò)程一般稱為潮氣固化。單組分聚氨酯玻璃膠具有立面涂敷不流淌、施工方便、固化速度快等優(yōu)點(diǎn),固化后更具有粘結(jié)強(qiáng)度高、彈性好、耐水、耐老化及各種有機(jī)溶劑等特點(diǎn)。
聚酯二元醇的主鏈結(jié)構(gòu)對(duì)PU膠粘劑的結(jié)晶度、結(jié)晶速率和內(nèi)聚強(qiáng)度等影響較大、主鏈為線性鏈段的聚酯二元醇,其結(jié)晶性和結(jié)晶速率均優(yōu)于主鏈中含側(cè)基的非對(duì)稱性鏈段的聚酯二元醇中含側(cè)基的非對(duì)稱性鏈段的聚酯二元醇。這是因?yàn)閭?cè)基的位阻作用會(huì)阻礙軟鏈段的應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶而以己二酸與其它二元醇為原料反應(yīng)而成的聚酯,其結(jié)晶順序依次為:乙二醇< l,4-丁二醇< l,6-己二醇。
這是由于用偶數(shù)碳原子二元醇所合成的聚酯,其分子中的供氫基團(tuán)與供電子基團(tuán)較易接近形成氫鍵,從而使聚合物分子鏈較易結(jié)晶,且結(jié)晶速率隨著偶數(shù)碳原子的增加而增加;而以丁二醇聚酯為軟鏈段合成的 PU 膠粘劑具有較快的結(jié)晶速率、較大的拉伸強(qiáng)度、相對(duì)較高的軟化點(diǎn)等力學(xué)性能和耐熱性能,且能顯著提高材質(zhì)之間的剝離強(qiáng)度。因此,本實(shí)驗(yàn)選用己二酸與1,4-丁二醇 BDO 反應(yīng)而成的聚酯二元醇作為合成PU膠粘劑的軟鏈段。
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