聚氨酯乳液胺類擴鏈劑
聚氨酯乳液還可細分為聚氨酯乳液和聚氨酯-脲乳液,后者是指由聚氨酯預聚體在水中分。
根據聚氨酯的水性化方法劃分。根據制備方法有多種分類。舉例如下。
聚氨酯乳液胺類擴鏈劑直接擴鏈與酮亞胺-酮連氮法。在預聚體分散法中,若采用溶于水的二元伯胺擴鏈劑擴鏈,由于一NCO與一NH2的反應速度快,不易得到微細而均勻的乳液,可采用酮亞胺或酮連氮法解決此問題。
酮亞胺-酮連氮法是指預聚體與被酮保護了的聚氨酯乳液胺類擴鏈劑(酮亞胺體系)或肼(酮連氮體系)混合后,再用水分散,分散過程中,酮亞胺、酮連氮以一定的速率水解,釋放出游離的聚氨酯乳液胺類擴鏈劑或肼與分散的聚合物微粒反應,得到的水性聚氨酯-脲具有良好的性能。
自乳化法和外乳化法。自乳化法又稱內乳化法,是指聚氨酯鏈段中含有親水性成分,因而無需乳化劑即可形成穩定乳液的方法。
外乳化法又稱為強制乳化法,若分子鏈中僅含少量不足以自乳化的親水性鏈段或基團,或完全不含親水性成分,此時必須添加乳化劑,才能得到乳液。比較而言,外乳化法制備的乳液中,由于親水性小分子乳化劑的殘留,影響固化后聚氨酯膠膜的性能,而自乳化法消除了此弊病。水性聚氨酯的制備目前以離子型自乳化法為主。
預聚體法、丙酮法、熔融分散法。自乳化法制水性聚氨酯最常用的方法有預聚體分散法和丙酮法。預聚體法即在預聚體中導人親水成分,得到一定粘度范圍的預聚體,在水中乳化同時進行鏈增長,制備穩定的水性聚氨酯(水性聚氨酯-脲)。
丙酮法屬于溶液法,是以有機溶劑稀釋。丙酮法和預聚體法的主要區別是,在丙酮法中,聚氨酯先預聚成分子量較大的預聚體,由于分子量大的預聚體粘度大,必須稀釋降低粘度;而預聚體法中根據需要可加或不加少量丙酮等溶劑。這兩者的概念有所交叉,有的乳化方法既屬丙酮法又屬預聚體法。
產品名稱:4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA
分子式:C21H30N2
分子量:310.49
CAS: 13680-35-8
4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA是優秀的聚氨酯(PU)擴鏈劑和環氧樹脂(EP)固化劑。能改善制品的機械和動力學性能。此外也可以作為聚酰亞胺的先導化合物和有機合成的中間體。在PU領域M-CDEA適用于澆鑄型彈性體(CPU)、RIM彈性體和噴涂聚脲、膠粘劑、彈性體泡沫和熱塑性聚氨酯(TPU)。EP領域適用于加工、預浸料坯和化工防腐涂料。也可用作有機合成的中間體及聚脲樹脂固化劑。
熔融分散法又稱熔體分散法、預聚體分散甲醛擴鏈法。預先合成含叔胺基團(或離子基團)的端NCO基團預聚體,再與尿素(或氨水)在本體體系反應,形成聚氨酯雙縮二脲(或含離子基團的端脲基)低聚物,并加入氯代酰胺在高溫熔融狀態繼續反應,繼續季胺化。
聚氨酯雙縮二脲離聚物具有足夠的親水性,加酸的稀水溶液形成均相溶液,再與甲醛水溶液反應進行羥甲基化,含羥甲基的聚氨酯嚴縮二脲能在50-130℃用無限水稀釋,形成穩定乳液。當降低體系的pu值時,能在分散相中進行縮聚反應,形成高分子量聚氨酯。
含離子基團的端NCO預聚體形成端脲基或縮二脲基聚氨酯低聚物后,則直接在熔融狀態乳化于水,再加甲醛水溶液進行羥甲基化及擴鏈反應。
水性聚氨酯制備用原料。低聚物多元醇:聚醚二醇、聚酯二醇、聚醚三醇、聚丁二烯二二醇、丙烯酸酯多元醇等。
水性聚氨酯膠粘劑制備中常用的低聚物多元醇一般以聚醚二醇、聚酯二醇居多,有時還使用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等小品種低聚物多元醇。聚醚型聚氨酯低溫柔順性好,耐水性較好,且常用的聚氧化丙烯二醇(PPG)的價格比聚酯二醇低,因此,我國的水性聚氨酯研制開發大多以聚氧化丙烯二醇為主要低聚物多元醇原料。由聚四氫呋喃醚二醇制得的聚氨酯機械強度及耐水解性均較好,惟其價格較高,限制了它的廣泛應用。
聚酯型聚氨酯強度高、粘接力好,但由于聚酯本身的耐水解性能比聚醚差,故采用一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯,其貯存穩定期較短。但通過采用耐水解性聚酯多元醇,可以提高水性聚氨酯膠粘劑的耐水解性。
國外的聚氨酯乳液膠粘劑及涂料的主流產品是聚酯型的。脂肪族非規整結構聚酯的柔順性也較好,規整結構的結晶性聚酯二醇制備的單組分聚氨酯乳液膠粘劑,膠層經熱活化粘接,初始強度較高。而芳香族聚酯多元醇制成的水性聚氨酯對金屬、RET等材料的粘接力高,內聚強度大。
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