PU材料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PU材料固化劑與水混合后，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)，PU材料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。



2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑dmba)在水中溶解度為48%,dmpa為12%。同時(shí)dmba熔點(diǎn)低,為108℃～115℃ ;

2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑dmba)包裝:25kg/包 紙板桶裝或紙箱裝,內襯鋁塑薄膜袋。貯存在通風(fēng)、干燥、遠離火源、并符合防火要求的庫房?jì)取?br />
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。


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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