聚氨酯（PU）固化劑的親水改性常用方法有外乳化法和內乳化法。外乳化法是直接將乳化劑加入其中，進(jìn)行物理混合。

外乳化法存在粒徑大小差別大、相容性差、乳化劑成膜后容易游離于成膜物表面等問(wèn)題，使得成膜物表面具有親水性，涂膜的耐水性降低。因此，外乳化法只能應用于制備對耐水性要求不高的材料。

內乳化法是在聚氨酯預聚體中直接引入親水基團或含有親水基團的擴鏈劑進(jìn)行化學(xué)改性，制備出的聚氨酯（PU）固化劑與水混合后，分子中親水基團朝向水相，不但可以保護NCO基團，且親水基團的相互排斥能夠使多異氰酸酯穩定的在水中分散；固化成膜后，成膜物中不存在游離的親水性小分子，較外乳化法在耐水性、耐溶劑性及物理機械性能等方面均有明顯改善。根據引入親水基圖的種類(lèi)，聚氨酯（PU）固化劑親水改性主要可分為非離子改性、離子改性、非離子和離子混合改性。

常用的胺有乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、間苯二胺、間苯二甲胺(MxDA)、二氨基二苯基甲烷(DDM)；常用的叔胺類(lèi)有咪唑、2-甲基咪唑等；常用的環(huán)氧化物有環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧氯丙烷、縮水甘油醚和環(huán)氧樹(shù)脂等。此類(lèi)改性方法在改性胺中占據極其重要地位。以下就加成反應所需原料的不同分別加以闡述。

環(huán)氧樹(shù)脂與胺系的加成反應

環(huán)氧樹(shù)脂－胺加成物采用環(huán)氧樹(shù)脂和過(guò)量的乙二胺(或己二胺、二乙烯三胺等)加熱回流反應，脫除過(guò)量的胺制得。分為液態(tài)(溶液型)和固態(tài)兩種。環(huán)氧樹(shù)脂常采用60l(E—20)．此類(lèi)改性方法目前已被淘汰，不再使用。



二甲硫基甲苯二胺，DMTDA，E300

1、所得二甲硫基甲苯二胺-固化劑擴鏈劑DMTDA產(chǎn)品常溫粘度較ETHACU

RE300大.已知,在制造聚氨酷彈性體時(shí),無(wú)論是預聚法還是半預聚法,預聚物組分都具有較高的粘度,兩組分混合時(shí)如粘度相近則更易混合均勻;且一般混合均要對兩組分進(jìn)行保溫.即使常溫混合固化,該產(chǎn)品的粘度對工藝不會(huì )有任何影響,所以粘度相對較大對其應用無(wú)影響.

 2、外觀(guān)色澤較ETHACURE300深.這是該產(chǎn)品不足之處,對該產(chǎn)品在聚氨酷淺色制品中的應用有很大限制。在這方面還需進(jìn)一步改進(jìn)。

 3、產(chǎn)品所得到的彈性體性能完全可與MOCA相媲美,在某些性能上還有所提高;在這方面也完全達到了國外同類(lèi)產(chǎn)品的水平。

二甲硫基甲苯二胺，DMTDA，E300產(chǎn)品用途和產(chǎn)品優(yōu)勢

一種新型的聚氨酯彈性體固化交聯(lián)劑,其中主要有兩種異構體即2,4—和2,6—二甲硫基甲苯二胺的混合物(比例大約為77~80/17~20),與通常使用的MOCA相比,常溫下是黏度較低的液體,能適用于低溫下施工操作,化學(xué)使用當量低等優(yōu)點(diǎn).

二甲硫基甲苯二胺-固化劑擴鏈劑DMTDA是一種新型的聚氨酯彈性體固化交聯(lián)劑,等同于 Ethancure 300，其中主要有兩種異構體即2,4—和2,6—二甲硫基甲苯二胺的混合物(比例大約為77~80/17~20),與通常使用的MOCA相比,常溫下是黏度較低的液體,能適用于低溫下操作,化學(xué)使用當量低等優(yōu)點(diǎn)。DMTDA是一只環(huán)保低毒液體型二胺擴鏈劑,主要用于聚氨酯彈性體,RIM(反應注射成型),SPUA(噴涂聚脲彈性體)和膠粘劑上;同時(shí)也可用作環(huán)氧樹(shù)脂固化劑,現已被廣泛應用于聚氨酯膠輥、醫學(xué)、沖壓成型等方面,此外它在汽車(chē)、金屬礦、紡織、造紙、印刷業(yè)都有廣泛應用.


環(huán)氧氯丙烷與胺類(lèi)的反應

間苯二甲胺(MxPA)與環(huán)氧氯丙烷(ECH)反應，脫除HCl后得到鏈狀多胺，此類(lèi)固化劑具有良好的耐藥品性、粘接性、耐胺閃蒸性，樹(shù)脂固化物柔韌性高．粘接劑剝離強度高。WR-112型固化劑也具有類(lèi)似結構。

此固化劑可以水下、帶水、帶銹固化，主要用作防腐涂層．固化后的涂膜有很好的柔韌性、沖擊強度、耐溶劑性、耐腐蝕性。

縮水甘油醚與胺系化合物的加成

正-丁基縮水甘油醚與二乙烯三胺加成反應得到593固化劑，與1，3-二氨基環(huán)己烷改性得的固化劑具有極好的粘接性和延伸率。苯基縮水甘油醚和己基、辛基縮水甘油醚與乙醇胺、二乙醇胺反應可制得固化性能優(yōu)良、韌性較好的改性乙醇胺固化劑。由甲酚類(lèi)縮水甘油醚與低級脂肪胺如二乙烯三胺、三乙烯四胺反應得到的改生產(chǎn)物價(jià)格低廉、性能良好，可以廣泛應用于一般粘接、防腐、玻璃鋼制作等方面。

丁基縮水甘油醚與二氨基二苯基甲烷反應得到的改性胺固化劑P-4000(AD型)環(huán)氧樹(shù)脂，具有強度高、熱變形溫度高(達125℃)的特點(diǎn)。以烯丙基縮水甘油醚改性三乙撐甲胺得到的固化劑可用于瀝青環(huán)氧的固化，用于建筑物防漏、粘接、公路交通，具有優(yōu)良的耐濕性、耐腐蝕住。三溴苯基縮水甘油醚或溴代甲酚類(lèi)縮水甘油醚與低級脂肪胺如二乙烯三胺加成反應得到阻燃固化劑，其溴含量大于25％，與樹(shù)脂固化后具有一定的阻燃性。

由2-甲基咪唑與丁基縮水甘油醚基縮水甘油醚反應得到固化劑704，705．傳統生產(chǎn)方法得到的產(chǎn)品外觀(guān)為棕褐色粘稠液體．外觀(guān)不理想，采用無(wú)水乙醇作溶劑反應得到的產(chǎn)品為紅棕色粘稠液體，外觀(guān)更適合作固化劑使用。值得注意的是上列改性例子中由于胺的高度活潑性，應采用滴加縮水甘油醚以控制反應，避免放熱過(guò)劇，產(chǎn)生暴沸、沖料事故．而且產(chǎn)品色澤較淺．還應注意縮水甘油醚采用單環(huán)氧基團的，否則反應難以控制，增鏈反應劇烈，產(chǎn)物粘度極大。

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