表面官能化擴鏈劑
綠色和低碳經(jīng)濟是當今世界發(fā)展的主題，與傳統的化石基塑料相比，生物基和生物可降解的聚酯類(lèi)樹(shù)脂固有對熱敏感、易水解、熔體強度差和力學(xué)性能不足等弊端，甚至不能單獨使用。
研制的表面官能化擴鏈劑采用溶劑法和懸浮法聚合，通過(guò)表面官能化擴鏈劑的用量調節最終產(chǎn)品的性能，合成出玻璃化轉變溫度高、適用性好、針對性強、后期加工使用方便的新型環(huán)氧類(lèi)擴鏈劑，構成了合成技術(shù)的創(chuàng )新。
將表面官能化擴鏈劑用于聚碳酸亞丙酯樹(shù)脂（二氧化碳和環(huán)氧丙烷的聚合物，簡(jiǎn)稱(chēng)PPC）的改性，達到提高PPC加工穩定性的目的。并通過(guò)調節聚合單體的比例和種類(lèi)，改善其與不同類(lèi)型的生物基和生物降解基塑料的相容性，實(shí)現加工性能和應用性能的統一。
表面官能化擴鏈劑的形成具有自主知識產(chǎn)權的創(chuàng )新研究成果。專(zhuān)利《一種環(huán)氧官能化擴鏈劑、環(huán)氧官能化擴鏈劑的制備方法及其應用》已經(jīng)取得專(zhuān)利受理通知書(shū)。其合成標志著(zhù)我國在新功能、高效能塑料助劑結構研究方面實(shí)現了新的突破，這對于引領(lǐng)國內塑料助劑產(chǎn)業(yè)的創(chuàng )新發(fā)展具有積極的社會(huì )意義。
水性聚氨酯(WaterbornePolyurethane，WPU)是以水為介質(zhì)的二元膠態(tài)體系，包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液三種。聚氨酯粒子分散于連續的水相中，也稱(chēng)之為水性PU或水基PU。它具有無(wú)毒，不易燃燒，不污染環(huán)境，節能，安全可靠，不易損傷被涂飾表面，易操作和改性等優(yōu)點(diǎn)。
A、多異氰酸酯：水性聚氨酯合成的多異氰酸酯包括芳香族和脂肪族兩大類(lèi)。芳香族主要有TDI（甲苯二異氰酸酯）、MDI（二苯基甲烷二異氰酸酯）；脂肪族主要有HDI（六亞甲基二異氰酸酯）、IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）。
B、低聚物多元醇：水性聚氨酯合成用低聚物多元醇主要包括聚醚型、聚酯型兩大類(lèi)，它構成聚氨酯的軟段。
C、擴鏈劑：為了調節分子量及軟、硬段比例，在水性聚氨酯合成中常使用水性PU用擴鏈劑。水性PU用擴鏈劑主要是多官能度醇類(lèi)或胺類(lèi)化合物。
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)
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）。
D、親水劑（親水性擴鏈劑）：親水性擴鏈劑指能在水性聚氨酯大分子主鏈上引入親水基團的擴鏈劑，它是水性聚氨酯制備中使用的功能單體。該類(lèi)水性PU用擴鏈劑中帶有羧基、磺酸基或叔胺基，結合有此類(lèi)基團的聚氨酯經(jīng)中和、離子化，即呈現水溶性。
E、中和劑是一種能和羧基、磺酸基或叔胺基成鹽的試劑。水性聚氨酯使用的中和劑是三乙胺、氨水、鹽酸及醋酸等。
F、溶劑：水性聚氨酯預聚體制備時(shí)粘度較大，為方便傳質(zhì)、傳熱，尤其是后期的乳化，必須加入適當的溶劑。
G、水：水性聚氨酯中水是分散介質(zhì)，為提高穩定性，此時(shí)應使用去離子水或蒸餾水。
水性聚氨酯的合成工藝。由于外乳化法制得的PU分散液極其粗糙且很不穩定，因此多采用聚合物自乳化法制備水性PU。根據水性聚氨酯用擴鏈劑擴鏈反應不同，自乳化法可分為丙酮法、封端法、熔融分散縮聚法、預聚體分散水中擴鏈法等。
丙酮法丙酮法是Dieterich研究成功的。這種方法首先是用聚醚或聚酯多元醇與二異氰酸酯反應，制備出端基為一NCO的高粘度預聚物，加人適量低沸點(diǎn)的溶劑(丙酮、丁酮或四氫呋喃)以降低粘度，然后引人親水基團擴鏈，再加溶劑降低粘度，在高速攪拌下加水稀釋?zhuān)瑢㈦x子化的聚氨酯分散到大量丙酮(約80%)和水(約20%)的介 質(zhì)中，反應結束后減壓蒸餾除去溶劑得到聚氨酯乳液。
預聚體—丙酮降粘—擴鏈—季胺化—分散于水—蒸除丙酮—PU乳液 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，反應易于控制、重復性好、乳液粒徑范圍大、生產(chǎn)質(zhì)量好但溶劑需回收且難以重復利用，生產(chǎn)成本高。
如:由聚醚多元醇370份(重量份數)，TDI127份，N—甲基二乙醇胺40份制得的30%聚氨酯水分散物，用醋酸中和，然后每100份上述水分散液中加入5份山梨醇縮水甘油醚。
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