分別考察了不同高彈型水性聚氨酯擴鏈劑對聚四氫呋喃醚二醇型 (簡(jiǎn)稱(chēng)PTMG型)及聚己二酸己二醇酯二醇型(簡(jiǎn)稱(chēng) PHA型)聚氨酯乳液穩定性的影響。

定義預聚反應中的異氰酸指數R為T(mén)DI中異氰酸酯基團的量與低聚物二元醇和高彈型水性聚氨酯擴鏈劑中羥基量的比值;親水基團含量w(—COOH)則是指親水基團—COOH占整個(gè)體系中的質(zhì)量分數。

上述反應中,異氰酸指數R均基本控制在1155左右,而w(—COOH)=1150%～1152%。由高彈型水性聚氨酯擴鏈劑可制得微帶藍光白色乳液,而且乳液穩定性較好,室溫下靜置分層時(shí)間可以達到3個(gè)月以上。

當w(—COOH)=1150%時(shí),固含量控制在3210%～3710%之間,就可以得到穩定性較好的乳液,室溫下靜置分層時(shí)間較長(cháng)。如果固含量過(guò)高,超過(guò)4010%時(shí)所得到的乳液靜置穩定性較差,靜置10d左右即有分層現象。

這是因為親水基團的含量決定了聚氨酯分子的親水性,親水基團含量一定,固含量增加即相當于水量減少,乳液的平均粒徑增大,聚氨酯分子在水中分散性下降,此時(shí)乳液的穩定性變差。而固含量過(guò)低,當低于3010%,體系粒徑過(guò)小,得到類(lèi)似凝膠狀物質(zhì)。因此,固含量最好控制在3210%～3710%之間。

不同擴鏈劑對膜吸水率及失重率的影響。分別以PTMG和PHA為原料,w(—COOH)=1151%,異氰酸指數R為1155左右,擴鏈劑用量(擴鏈劑占整個(gè)體系中的質(zhì)量分數)為210%,固含 量在3310%～3510%以?xún)?分析不同擴鏈劑對涂膜吸水率及失重率的影響。

四種體系表現出不同的吸水率及失重率。無(wú)論對于PTMG型還是PHA型聚氨酯乳液,隨著(zhù)擴鏈劑中—CH2—數的不斷增加,結構的親水性逐漸下降,涂膜的吸水率不斷降低。



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)

熔點(diǎn)：-7- -1℃

沸點(diǎn)：347℃

閃點(diǎn)：173℃

相對密度：0.945

產(chǎn)品應用：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(shù)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、應用用于聚氨酯(PU),聚脲噴涂彈性體(SPUA)等的擴鏈劑,助劑;

5、應用于聚天門(mén)冬氨酸酯，聚酰胺(PA)等.

6、用于合成異氰酸酯，進(jìn)一步制備成UV涂料、PU漆、透明彈性體及膠粘劑等，此外，也應用于聚酰胺和環(huán)氧樹(shù)脂工業(yè)。

推薦用量：配合比100：32（相對于EEW=190環(huán)氧樹(shù)脂），可使用時(shí)間400min（25°150g）。


若將乙二醇和一縮二乙二醇為擴鏈劑制得的聚氨酯涂膜作一比較,則由于一縮二乙二醇比乙二醇結構中多了一醚鍵(—O—),醚鍵的親水性較好,所以以一縮二乙二醇為擴鏈劑制得的聚氨酯涂膜親水性明顯增大,膜的吸水率增大。由表2中還可以看出,膜在水中浸泡24h后,聚酯型聚氨酯與聚醚型聚氨酯相比,吸水 率明顯增大,耐水性下降。這主要是因為聚酯型聚氨酯中的聚酯段較易水解。從膜的失重率來(lái)看,膜在水中浸泡一周后,以乙二醇為擴鏈劑制備的聚氨酯涂膜具有較低的失重率。

不同擴鏈劑對涂膜力學(xué)性能的影響 在選定了原料、w(—COOH)=1151%、異氰酸 指數R(1155)及擴鏈劑用量(w=210%)之后,聚氨酯乳液涂膜的力學(xué)性能就取決于聚氨酯預聚體中引入的擴鏈劑的結構。

由于低分子擴鏈劑可以與過(guò)量異氰酸酯進(jìn)行二 次反應,生成氨基甲酸酯或縮二脲結構的剛性鏈段(硬段),而聚醚二元醇或聚酯二元醇則為聚氨酯結構的柔性鏈段(軟段)。因此擴鏈劑的加入有助于形成聚氨酯的硬段結構,硬段部分對材料的力學(xué)性能貢獻較大。

對于所選用的四種不同的擴鏈劑而言,由于四種擴鏈劑本身結構不同,所以使得組成聚氨酯的硬段結構也不同?？傮w而言,無(wú)論對于PTMG型還是PHA型聚氨酯,在異氰酸指數R及擴鏈劑用量相同的條件下,由于加入的乙二醇分子鏈最短,所以整個(gè)體系中硬段的密度較大,涂膜的力學(xué)性能也最高。隨著(zhù)擴鏈劑分子C原子數目的不斷增多,體系中硬段的密度不斷變小,材料的拉伸強度也隨之降低。

無(wú)論PTMG型還是PHA型聚氨酯,乙二醇為擴鏈劑制備的聚氨酯涂膜具有較高的拉伸強度,而由1,62己二醇為擴鏈劑制備的聚氨酯涂膜的力學(xué)強度最低。同時(shí),由于乙二醇中柔性鏈—CH2—最短,材料的斷裂伸長(cháng)率較低。同理由于醚鍵的存在,所以一縮二乙二醇與1,42丁二醇相比材料具有較高的斷裂伸長(cháng)率,而以1,62己二醇結構中的柔性鏈最長(cháng),所得到的聚氨酯的斷裂伸長(cháng)率也應達到最長(cháng)。

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