環(huán)己基異氰酸酯類固化劑
雙組分水性聚氨酯主要由含羥基的多元醇組分和環(huán)己基異氰酸酯類固化劑組分組成。環(huán)己基異氰酸酯類固化劑作為水性聚氨酯的重要組成部分,其組成和結(jié)構(gòu)又決定著水性聚氨酯的物理機(jī)械性能,耐候、耐介質(zhì)等化學(xué)性能,所以環(huán)己基異氰酸酯類固化劑的研究是水性聚氨酯進(jìn)入實(shí)質(zhì)性應(yīng)用階段的關(guān)鍵。
單組分水性聚氨酯不需要加入交聯(lián)劑即可得到所需使用性能,但由于其為線性結(jié)構(gòu)、交聯(lián)度低、分子中含有親水基團(tuán),使其在硬度、耐水性和耐溶劑性等方面存在一定缺陷,應(yīng)用范圍受到限制;而雙組分水性聚氨酯交聯(lián)密度高,具有涂膜硬度高、耐磨性好、附著力強(qiáng)等優(yōu)異的機(jī)械性能和耐水、耐溶劑等化學(xué)性能,在一定程度上彌補(bǔ)了單組分水性聚氨酯的不足,能夠用作高檔材料,是水性聚氨酯發(fā)展的趨勢。
水性聚氨酯的詳細(xì)分類
由于聚氨酯原料和配方的多樣性,水性聚氨酯開發(fā)40年左右的時(shí)間,人們已研究出許多種制備方法和制備配方。水性聚氨酯品種繁多,可以按多種方法分類。
⒈以外觀分
水性聚氨酯可分為聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。實(shí)際應(yīng)用最多的是聚氨酯乳液及分散液,本書中統(tǒng)稱為水性聚氨酯或聚氨酯乳液。
⒉按使用形式分
水性聚氨酯膠粘劑按使用形式可分為單組分及雙組分兩類??芍苯邮褂?,或無需交聯(lián)劑即可得到所需使用性能的水性聚氨酯稱為單組分水性聚氨酯膠粘劑。若單獨(dú)使用不能獲得所需的性能,必須添加交聯(lián)劑;或者一般單組分水性聚氨酯添加交聯(lián)劑后能提高粘接性能,在這些情況中,水性聚氨酯主劑和交聯(lián)劑二者就組成雙組分體系。
⒊以親水性基團(tuán)的性質(zhì)分
根據(jù)聚氨酯分子側(cè)鏈或主鏈上是否含有離子基團(tuán),即是否屬離子鍵聚合物(離聚物),水性聚氨酯可分為陰離子型、陽離子型、非離子型。含陰、陽離子的水性聚氨酯又稱為離聚物型水性聚氨酯。
對苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HQEE)-固體是一種對稱的芳香族二醇擴(kuò)鏈劑。它與MDI有著良好的配伍性,能明顯提高、改善制品的抗張強(qiáng)度、硬度和回彈性能。
HQEE/MDI是與MOCA/TDI并列的一個(gè)PU彈性體系列,使用該產(chǎn)品的PU一般用于對產(chǎn)品物理性能有高要求的領(lǐng)域.
HQEE是一種代替MOCA的新型無毒擴(kuò)鏈劑。廣泛應(yīng)用于MDI的PUR體系(CPU、TPU、MPU)中。能顯著提高PUR制品的耐溫等級、力學(xué)性能(撕裂強(qiáng)度、剪切性、硬度、回彈性等),提高M(jìn)PU膠料儲(chǔ)存穩(wěn)定性、防止燒焦。很好地改善和調(diào)節(jié)了PUR的性能。MDI/HQEE常用于對制品物理性能有高要求的領(lǐng)域。如:油井密封件、叉車輪胎、液壓汽缸密封件、傳送帶等PU制品,對改善高回彈微孔泡沫制品性能很有幫助。
擴(kuò)鏈劑是澆注型聚氨型彈性體的三個(gè)主要組份之一。
⑴陰離子型水性聚氨酯又可細(xì)分為磺酸型、羧酸型,以側(cè)鏈含離子基團(tuán)的居多。大多數(shù)水性聚氨酯以含羧基擴(kuò)鏈劑或含磺酸鹽擴(kuò)鏈劑引人羧基離子及磺酸離子。
⑵陽離子型水性聚氨酯一般是指主鏈或側(cè)鏈上含有銨離子(一般為季銨離子)或锍離子的水性聚氨酯,絕大多數(shù)情況是季銨陽離子。而主鏈含銨離子的水性聚氨酯的制備一般以采用含叔胺基團(tuán)擴(kuò)鏈劑為主,叔胺以及仲胺經(jīng)酸或烷基化試劑的作用,形成親水的銨離子。還可通過含氨基的聚氨酯與環(huán)氧氯丙烷及酸反應(yīng)而形成銨離子。
⑶非離子型水性聚氨酯,即分子中不含離子基團(tuán)的水性聚氨酯。非離子型水性聚氨酯的制備方法有:①普通聚氨酯預(yù)聚體或聚氨酯有機(jī)溶液在乳化劑存在下進(jìn)行高剪切力強(qiáng)制乳化;②制成分子中含有非離子型親水性鏈段或親水性基團(tuán),親水性鏈段一般是中低分子量聚氧化乙烯,親水性基團(tuán)一般是羥甲基。⑷混合型聚氨酯樹脂分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)具有離于型及非離子型親水基團(tuán)或鏈段。
⒋以聚氨酯原料分
按主要低聚物多元醇類型可分為聚醚型、聚酯型及聚烯烴型等,分別指采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作為低聚物多元醇而制成的水性聚氨酯。還有聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合以聚氨酯的異氰酸酯原料分,可分為芳香族異氰酸酯型、脂肪族異氰酸酯型、脂環(huán)族異氰酸酯型。按具體原料還可細(xì)分,如TDI型、HDI型,等等。
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