PUD(聚氨酯)擴鏈劑
PUD(聚氨酯)擴鏈劑胺化工藝不僅可以避免使用NMP和有機錫催化劑,而且PUD(聚氨酯)擴鏈劑胺化后可得到性能優(yōu)異的PUD。該工藝簡單,具有環(huán)境友好的優(yōu)點。
將二羥甲基丙酸(dmpa)擴鏈劑胺化后作為PUD(聚氨酯)擴鏈劑成功制備出不含N-甲基吡咯烷酮(NMP)和有機錫的聚氨酯水分散體(PUD),研究了PUD(聚氨酯)擴鏈劑對PUD制備過程及乳液性能的影響,并對涂膜結(jié)構(gòu)和性能進行了表征。
隨著人們環(huán)保和節(jié)能意識的增強,特別是各國環(huán)保法對涂料體系中揮發(fā)性有機化合物(VOC)含量的嚴(yán)格限制,促進了水性聚氨酯的發(fā)展。與溶劑型相比,水性聚氨酯具有生產(chǎn)、運輸和使用安全,不污染環(huán)境等優(yōu)點,在涂料、粘合劑和皮革涂飾劑等方面得到廣泛應(yīng)用。
采用自乳化方法合成水性聚氨酯是通過在PU主鏈上引入羧酸鹽或磺酸鹽等親水基團來實現(xiàn)的。常用二羥甲基丙酸(dmpa)擴鏈劑胺化后的親水?dāng)U鏈劑低溶解度、高熔點,使得在合成過程中需采用N-甲基吡咯烷酮(NMP)和N, N-二甲基酰胺(DMF)等有機溶劑來溶解。
NMP和DMF均為有害和有毒副作用的溶劑,且沸點高,反應(yīng)后不易脫除,所以迫切需要一種無毒無害的良溶劑或一種新工藝來解決dmpa溶解難的問題。 對于脂肪族PUD的合成,需添加有機錫催化劑來提高反應(yīng)速度,縮短反應(yīng)時間。
2010年歐盟對水性聚氨酯中常用的有機錫催化劑作出了更嚴(yán)格的限制。為此,一些研究者報道了不含NMP和有機錫的水性聚氨酯的制備研究,包括(1)用目前未被禁止使用的N-乙基吡咯烷酮(NEP)代替NMP制備無NMP的水性聚氨酯 (2)用二羥甲基丁酸(dmba)代替 dmpa作親水?dāng)U鏈劑制備出了性能更優(yōu)的水性聚氨酯,但dmba成本高,限制了其應(yīng)用。
通常將不含有乳化劑的聚氨酯分散體叫水性聚氨酯分散體,或聚氨酯分散液。其粒徑在0.001-0.1μm,外觀半透明,可通過內(nèi)乳化或自乳化法制得。
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(環(huán)脂胺固化劑擴鏈劑dacm,macm)產(chǎn)品規(guī)格
外觀:無色透明粘稠液體
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)。
采用帶有成鹽親水基團的物質(zhì)與預(yù)聚體的--NCO基團反應(yīng)生成親水的聚氨酯鹽,這種聚氨酯鹽不用加入乳化劑,經(jīng)攪拌可直接分散于水中得到半透明分散體。根據(jù)聚氨酯分子中所引入的親水基團的不同,又可將其分為陰離子型、陽離子型和非離子型。
在成膜過程中水分逐漸被排除,其分子鏈間及離子基團間呈有規(guī)律的排布,不但存在靜電作用和氫鍵力,而且分子之間還發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由于沒有乳化劑的存在,這些粒子對機械攪拌、加熱或稀釋的敏感性不大,耐電解質(zhì);膠膜牢固且富有彈性,粘附力強。
水性聚氨酯分散體(PUDs)含有極低或不含任何揮發(fā)性有機物(VOC),而且為配方設(shè)計師提供了多種減少和消除溶劑配方的選擇。同時這種基于聚氨酯分散體技術(shù)的配方也符合許多國家和地區(qū)日益嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)。
向聚氨酯分散體技術(shù)的轉(zhuǎn)型不會影響傳統(tǒng)配方的技術(shù)性能,因為聚氨酯分散體也能滿足傳統(tǒng)配方絕大部分的技術(shù)要求。
聚氨酯分散體如此獨特,低溶劑用量(或者在很多種情況不含溶劑);氣味??;分子量大,粘度低;單組分(1K)應(yīng)用可有多種選擇;低溫干燥;優(yōu)異的聚氨酯性能。
聚氨酯分散體,在木器、水泥、金屬、塑料、紙張、紡織品和橡膠以及其它高性能基材上具有卓越的涂覆性和附著性。
此揮發(fā)性有機物(VOCs)在涂料工業(yè)上的大量使用,讓人們越來越關(guān)注這些物質(zhì)對環(huán)境造成的影響。許多國家和地區(qū)的環(huán)境權(quán)威部門已經(jīng)加強對VOC水平的限制,同時制定法律限制某些溶劑(如NMP)的使用。這些限制希望在將來變得會越來越嚴(yán)格。
配方設(shè)計師們目前所面臨的挑戰(zhàn)就是在不降低技術(shù)性能,并保證產(chǎn)量的基礎(chǔ)上,開發(fā)出可替換的分散體體系。
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