水性小分子擴鏈劑
近年來(lái)傳統溶劑型聚氨酯體系中揮發(fā)性有機化合物VOC排放越來(lái)越受?chē)栏裣拗?，開(kāi)發(fā)和應用水性聚氨酯體系已成為今后的發(fā)展方向。水性聚氨酯由多異氰酸酯和水性小分子擴鏈劑合成。
與溶劑型相比，目前水性聚氨酯仍存在耐水耐化學(xué)性下降、硬度、耐磨性能差等諸多不足，但通過(guò)對水性聚氨酯結構性能、乳化、成膜機理的進(jìn)一步研究，以及依靠水性小分子擴鏈劑進(jìn)行改性處理，與其它高聚物和無(wú)機材料復合，相信可開(kāi)發(fā)出低VOC排放、性能卓越的產(chǎn)品。
聚氨酯的微相分離結構。工業(yè)上，聚氨酯可用于制備膠粘劑、高檔涂料、涂飾劑、密封部件等。在生物材料科學(xué)領(lǐng)域，聚氨酯以其優(yōu)良的力學(xué)性能、良好的生物相容性和穩定性被用于制造導液管、血液泵、人工心臟瓣膜，以及藥物載體，穩定劑等。聚氨酯優(yōu)異的性能源于它特殊的微相分離結構。
采用2，42甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇或聚酯多元醇、水性小分子擴鏈劑等原料通過(guò)預聚物法合成了澆注型聚氨酯(PUR)彈性體，分析了柔性鏈段的分子結構、擴鏈劑的分子結構及異氰酸酯基的含量等因素對PUR彈性體力學(xué)性能的影響。
結果表明，以聚己二酸丁二酯為柔性鏈段、MOCA或TX-2為擴鏈劑、異氰酸酯基質(zhì)量分數為5%～ 5.5%時(shí)，所得PUR彈性體具有較好的綜合性能。
聚氨酯(PUR)彈性體大分子主鏈上含有許多重復的氨基甲酸酯基團。它是一類(lèi)介于橡膠和塑料之間的新型高分子合成材料，其大分子主鏈是由聚酯或聚醚等多元醇的柔性鏈段與異氰酸酯和擴鏈劑等構成的剛性鏈段鑲嵌而成的，這種結構使PUR彈性體具有高強度、高彈性、高伸長(cháng)率、高耐磨性等許多突出優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個(gè)領(lǐng)域。
PUR彈性體按其加工方法可分為澆注型、熱塑 型、混煉型三大類(lèi)，其中澆注型PUR彈性體是最重要的一類(lèi)。
聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途：
聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯,P1000為液體，因此可在室溫下與預聚體混合，澆注和硫化，它可作為T(mén)DI和MDI體系的擴鏈劑，也可作為環(huán)氧樹(shù)脂固化體系的柔性改性劑。應用領(lǐng)域包括澆注、涂料、黏合劑、密封劑和噴涂體系，由于它的易加工性，決定了它特別適用于現場(chǎng)加工。XYLINK P-1000的室溫硫化體系與MDI/二醇熱硫化體系相比，不僅操作工藝簡(jiǎn)單，而且性能優(yōu)于后者。另外在室溫下硫化所得到的彈性體的收縮率低，這也是該擴鏈劑的一大特點(diǎn)。
近年來(lái)，隨著(zhù)反應注射模塑技術(shù)的發(fā)展，澆注型PUR彈性體的產(chǎn)量有所下降，但由于澆注型PUR彈性體能夠最大限度地發(fā)揮PUR彈性體的特點(diǎn)，而且其在成型大型的結構復雜的制件方面具有獨特的優(yōu)勢，因此，澆注型PUR彈性體目前仍是較活躍的研究領(lǐng)域之一。
水性聚氨酯的性質(zhì)主要取決于二異氰酸酯、聚合物二醇、擴鏈劑種類(lèi)。
二異氰酸酯總的可分為芳香型和脂肪型兩種。芳香族異氰酸酯因含有苯環(huán)能賦予制品較高的強度，但是有使制品變黃的缺點(diǎn)。脂肪族二異氰酸酯耐變黃性比芳香族二異氰酸酯好很多。這類(lèi)二異氰酸酯因含有—CH2—故有較好的耐溶劑性和耐水性。
由脂環(huán)族二異氰酸酯制得的聚氨酯分散體的顆粒粒度小于含脂肪族二異氰酸酯基聚氨酯分散體的粒度。
不同二異氰酸酯的反應活性有一定程度的差別，它們之間的活性關(guān)系表示如下： 2,4-TDI>MDI>2,6-TDI>>HDI>IPDI>H12MDI
R-NCO中, R基團對異氰酸根的反應活性影響很大。若R共軛吸電子，能使－NCO中碳原子的電子云密度更加降低，使得親核反應更易進(jìn)行，提高了二異氰酸酯的反應活性。
通常使用的聚合物二醇主要有聚醚二醇、聚酯二醇和聚碳酸酯二醇，聚有機硅氧烷等。如前所述，不同的聚合物二醇由于軟段之間和與硬段的作用不同，導致聚氨酯微相分離程度不同，對聚氨酯的性能會(huì )有較大的影響，應用領(lǐng)域也不盡相同。
水性聚氨酯的擴鏈劑對水性聚氨酯的影響不僅取決于水性聚氨酯的擴鏈劑的類(lèi)型，而且受水性聚氨酯的擴鏈劑分子鏈長(cháng)短和擴鏈方式的制約。
擴鏈劑就是增加鏈的長(cháng)度，本質(zhì)上是增加聚合物的分子量，把短鏈分子變成長(cháng)鏈大分子。分子量增大后，其力學(xué)性能、耐溫、耐磨性能均會(huì )提高。
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