雙組分水性聚氨酯主要由含羥基的多元醇組分和異氰酸酯類(lèi)型樹(shù)脂固化劑組分組成。異氰酸酯類(lèi)型樹(shù)脂固化劑作為水性聚氨酯的重要組成部分，其組成和結構又決定著(zhù)水性聚氨酯的物理機械性能，耐候、耐介質(zhì)等化學(xué)性能，所以異氰酸酯類(lèi)型樹(shù)脂固化劑的研究是水性聚氨酯進(jìn)入實(shí)質(zhì)性應用階段的關(guān)鍵。

單組分水性聚氨酯不需要加入交聯(lián)劑即可得到所需使用性能，但由于其為線(xiàn)性結構、交聯(lián)度低、分子中含有親水基團，使其在硬度、耐水性和耐溶劑性等方面存在一定缺陷，應用范圍受到限制；而雙組分水性聚氨酯交聯(lián)密度高，具有涂膜硬度高、耐磨性好、附著(zhù)力強等優(yōu)異的機械性能和耐水、耐溶劑等化學(xué)性能，在一定程度上彌補了單組分水性聚氨酯的不足，能夠用作高檔材料，是水性聚氨酯發(fā)展的趨勢。

水性聚氨酯的詳細分類(lèi)

由于聚氨酯原料和配方的多樣性，水性聚氨酯開(kāi)發(fā)40年左右的時(shí)間，人們已研究出許多種制備方法和制備配方。水性聚氨酯品種繁多，可以按多種方法分類(lèi)。

⒈以外觀(guān)分

水性聚氨酯可分為聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。實(shí)際應用最多的是聚氨酯乳液及分散液，本書(shū)中統稱(chēng)為水性聚氨酯或聚氨酯乳液。

⒉按使用形式分

水性聚氨酯膠粘劑按使用形式可分為單組分及雙組分兩類(lèi)?？芍苯邮褂?，或無(wú)需交聯(lián)劑即可得到所需使用性能的水性聚氨酯稱(chēng)為單組分水性聚氨酯膠粘劑。若單獨使用不能獲得所需的性能，必須添加交聯(lián)劑；或者一般單組分水性聚氨酯添加交聯(lián)劑后能提高粘接性能，在這些情況中，水性聚氨酯主劑和交聯(lián)劑二者就組成雙組分體系。

⒊以親水性基團的性質(zhì)分

根據聚氨酯分子側鏈或主鏈上是否含有離子基團，即是否屬離子鍵聚合物（離聚物），水性聚氨酯可分為陰離子型、陽(yáng)離子型、非離子型。含陰、陽(yáng)離子的水性聚氨酯又稱(chēng)為離聚物型水性聚氨酯。



2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑dmba)用途:dmba是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子體系,可廣泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比dmpa更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。

dmba被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴鏈劑和內乳化劑,生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑,無(wú)需使用有機溶劑,有機殘留物為零。不存在使用dmpa熔點(diǎn)高、溶解慢、反應時(shí)間長(cháng)、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機溶劑、溶劑殘留量大等問(wèn)題。還可用于水性環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯等膠黏劑的制造。目前水性聚氨酯、水性樹(shù)脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水擴鏈劑),作為單體,改性過(guò)程中,二羥甲基丁酸(dmba)無(wú)需添加任何有機溶劑(以水代替),生產(chǎn)工藝更加簡(jiǎn)單,性能穩定,.其中二羥甲基丙酸(dmpa)以?xún)?yōu)越的性?xún)r(jià)比使得其在水性領(lǐng)域應用較為普遍!

用途：

1.水性聚氨酯/聚酯體系涂料、膠粘劑、皮革涂飾的生產(chǎn)中。

2.涂料助劑，用于水溶性聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、膠粘劑等。

3.dmba是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團的新戊基羧基，因此可以被用作合成水性高分子體系，可廣泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比dmpa更好的溶解性，因此可以使工作效率得到很大的改善。
 
dmba和dmpa相比,dmba存在如下明顯優(yōu)點(diǎn):

(1). dmba在有機溶劑中有更好的溶解性,下表為dmba與dmpa在不同溫度下,在不同溶劑中的溶解度數據;(單位g/100g溶劑)

由于dmba具有優(yōu)良的溶解性和低熔點(diǎn),因而它在合成水性聚氨酯乳液過(guò)程不需要溶劑或少加溶劑。

(2).高反應率,反應速度快,反應溫度低。合成聚氨酯預聚體反應時(shí)間短,一般只要50-60分鐘,而dmpa則要150-180分鐘。這是因為dmba結構中比dmpa多了一個(gè)亞甲基,使羧基與亞甲基的距離加大,羧基與異氰酸酯的空間位阻減少,從而使反應速率增大。

(3).用于水性聚氨酯乳液其粒徑更細且分布窄,膠膜性能優(yōu)異,光澤度高。


⑴陰離子型水性聚氨酯又可細分為磺酸型、羧酸型，以側鏈含離子基團的居多。大多數水性聚氨酯以含羧基擴鏈劑或含磺酸鹽擴鏈劑引人羧基離子及磺酸離子。

⑵陽(yáng)離子型水性聚氨酯一般是指主鏈或側鏈上含有銨離子（一般為季銨離子）或锍離子的水性聚氨酯，絕大多數情況是季銨陽(yáng)離子。而主鏈含銨離子的水性聚氨酯的制備一般以采用含叔胺基團擴鏈劑為主，叔胺以及仲胺經(jīng)酸或烷基化試劑的作用，形成親水的銨離子。還可通過(guò)含氨基的聚氨酯與環(huán)氧氯丙烷及酸反應而形成銨離子。

⑶非離子型水性聚氨酯，即分子中不含離子基團的水性聚氨酯。非離子型水性聚氨酯的制備方法有：①普通聚氨酯預聚體或聚氨酯有機溶液在乳化劑存在下進(jìn)行高剪切力強制乳化；②制成分子中含有非離子型親水性鏈段或親水性基團，親水性鏈段一般是中低分子量聚氧化乙烯，親水性基團一般是羥甲基。⑷混合型聚氨酯樹(shù)脂分子結構中同時(shí)具有離于型及非離子型親水基團或鏈段。

⒋以聚氨酯原料分

按主要低聚物多元醇類(lèi)型可分為聚醚型、聚酯型及聚烯烴型等，分別指采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作為低聚物多元醇而制成的水性聚氨酯。還有聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合以聚氨酯的異氰酸酯原料分，可分為芳香族異氰酸酯型、脂肪族異氰酸酯型、脂環(huán)族異氰酸酯型。按具體原料還可細分，如TDI型、HDI型，等等。

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