水性羧酸型聚氨酯擴鏈劑
以二乙醇胺(DEA)和丁二酸酐為原料，甲醇為溶劑，合成一種新型羧酸型親水單體N，N-二羥乙基-2-氨基丙酸(DMCA)，優(yōu)化得到水性羧酸型聚氨酯擴鏈劑DMCA的最佳條件為:冰水浴0℃，n(DEA)∶n(丁二酸酐)為1∶1.2，時(shí)間為80 min，甲醇用量為300 m L/mol(DEA)，在最佳條件下DMCA的轉化率為86.18%。采用紅外(FTIR)、核磁(1H NMR)、X射線(xiàn)衍射(XRD)、熱重(TG)、元素分析等手段對DMCA進(jìn)行結構和性能的表征。
以DMCA作為水性羧酸型聚氨酯擴鏈劑制備超支化水性聚氨酯DMCA-HWPU，水性羧酸型聚氨酯擴鏈劑擴鏈結果表明，DMCA-HWPU為非結晶性體系，其乳液呈乳白色泛藍光，無(wú)沉淀，乳液穩定性高，并且具有很好的熱穩定性。
平均粒徑及其分布。本工作以Ng210大分子疏水鏈段構成軟段、IPDI和小分子擴鏈劑構成硬段合成的WPU乳液，采用兩步法將親水擴鏈劑按照一定質(zhì)量比引入硬段區，使得WPU具有類(lèi)似高分子表面活性劑的作用，能夠通過(guò)自乳化在水中分散形成穩定的乳液。
在NCO與OH基團的摩爾比為2時(shí)，研究了DHPA用量對乳液性能的影響。研究發(fā)現，隨著(zhù)DHPA用量增加，乳液的粒徑減小，粒度分布變窄，這是因為DHPA的不斷引入使得WPU高分子鏈段的親水性不斷增強所致。
相對于羧酸型WPU而言，本工作所制備乳液的平均粒徑更小(dn小于100nm)，粒徑分布更加均勻(PDI小于012)，這是因為強酸鹽—SO3Na的親水性遠大于弱酸鹽—COO(NCH2CH3)3的緣故。乳液的PDI均大于011，說(shuō)明乳液是多分散體系，這與羧酸型WPU乳液相似，但乳液固含量最高可達61%。
黏度及流變性。隨著(zhù)DHPA用量增加，乳液黏度顯著(zhù)增大，這是因為影響乳液體系黏度的最主要因素是乳膠粒的粒徑與粒徑分布。在聚合物組成和離子強度不變的條件下，乳膠粒的粒徑越小，其表面積越大，粒子間的相互作用越強，從而導致體系黏度增大，特別是親水基團量較大時(shí)增加得更快。
4,4'-亞甲基雙(2-乙基)苯胺(芳香族二胺類(lèi)擴鏈劑MOEA)
本品為氨基鄰位乙基取代的芳香族二胺類(lèi)擴鏈劑,與TDI和MDI預聚體有著(zhù)良好的相容、配伍性,反應速度較快,與E100搭配可用于反應注射成型和聚脲噴涂工藝,制品具有優(yōu)良的物理以及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能.用于聚脲彈性防水材料,可有效提高材料的強度、耐植物穿刺和耐老化性能.本品也可用作環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑,賦予制品良好的抗張、耐撕裂、電絕緣及耐熱等性能.
產(chǎn)品基本要素
外觀(guān)：白色粉末
產(chǎn)量：10噸
包裝方式：凈重200Kg鍍鋅鐵皮桶。
這是因為親水基團的量越大則粒子數就越多，粒徑越小，粒子間平均距離也越小。粒子間距離減小意味著(zhù)任何2個(gè)粒子進(jìn)入相互吸引區的機會(huì )迅速增加，位移困難，導致乳液黏度增大。
另外，隨著(zhù)親水基團量的增加，由于親水性增強而產(chǎn)生的水溶脹性使粒子的有效體積增大，結果導致粒子移動(dòng)阻力增大，乳液黏度隨之增大。隨著(zhù)剪切速率增大，開(kāi)始時(shí)乳液的表觀(guān)黏度急劇下降，隨后變得緩慢并趨于平穩，即高固含量WPU乳液存在“剪切變稀”的行為，說(shuō)明該乳液具有假塑性流體的特征。
微觀(guān)形態(tài)。WPU乳液膠?；境是蛐?，沒(méi)有明顯的棒狀結構，這與文獻所報道的高固含量WPU乳液膠粒外形有顯著(zhù)差別。乳膠粒的粒徑較大且很不均勻，粒子之間間隙很大，粒子間基本沒(méi)有明顯的黏并現象。乳膠粒的粒徑明顯變小，而且粒子較密集，單位體積的粒子數目顯著(zhù)增多，顯然其固含量較前者有所增大。
穩定性。當DHPA質(zhì)量分數小于4%時(shí)，乳液經(jīng)3次凍融出現凝膠;當DHPA質(zhì)量分數大于5%時(shí)，乳液經(jīng)4次凍融出現凝膠，這說(shuō)明乳液具有一定的抗凍性，但不及非離子型乳液的抗凍性好，其原因在于離子型乳液的穩定性來(lái)源于乳膠粒的“雙電層結構”，因此其抗凍性稍差。乳液在高溫下表現出較好的穩定性，這是因為DHPA為乳膠粒提供了磺酸根離子，這些強親水性基團為乳膠粒提供電荷，增強了“雙電層結構”的電勢，在乳膠粒之間形成了較強的靜電排斥作用，阻止乳膠粒凝聚的緣故。
親水性基團將在乳膠粒表面吸附一層水，形成水化層，增大乳膠粒的空間體積，阻止乳膠粒因接近而發(fā)生凝聚的幾率。所以盡管乳液的固含量高達60%，其仍然很穩定。乳液的貯存穩定性也很好，室溫下放置6個(gè)月以上未出現明顯的分層。
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