雙組分水性聚氨酯是將多元醇組分與固化劑組分混合，混合后沒(méi)有一次用完，則不能再繼續使用，造成原料浪費，且固化劑組分中的NCO基團活性較高，常溫下即可與大氣中的水發(fā)生反應使其變質(zhì)。若將NCO基團與某種封閉劑反應，制得常溫下穩定的聚氨酯NCO基團固化劑，使用時(shí)再通過(guò)加熱使其恢復原來(lái)的異氰酸酯結構并與含羥基組分反應，既可得到原有聚氨酯又可以解決上述問(wèn)題。

聚氨酯NCO基團固化劑在水中具有很好的穩定性，被廣泛應用于水性系統中，但聚氨酯NCO基團固化劑中的NCO基團活性很高，容易發(fā)生副反應，在解封溫度較高時(shí)，會(huì )發(fā)生NCO基團的二聚、三聚，生成脲基甲酸酯或縮二脲等，所以開(kāi)發(fā)低解封溫度的封閉劑至關(guān)重要。

肟類(lèi)封閉劑非常適用于脂肪族類(lèi)異氰酸酯的封閉，其解封溫度比醇類(lèi)和酚類(lèi)封閉劑低。王黎等以TDI、TMP為原料合成聚氨酯預聚體，以甲乙酮肟為封閉劑合成水性聚氨酯固化劑，結果表明，該固化劑貯存穩定性良好且解封閉溫度較低。

鐘燕等以異氰酸酯三聚體與MPEG為原料反應，再用不同的封閉劑封閉剩余的NCO基團，制備出可水分散的封閉聚氨酯固化劑，結果表明，當MPEG分子量小于2000、以甲乙酮肟作為封閉劑時(shí)，制備出的聚氨酯NCO基團固化劑黏度適中且穩定性良好。

咪唑和脒類(lèi)、吡唑和三唑類(lèi)封閉劑。由于氫鍵的存在，咪唑和脒類(lèi)、吡唑和三唑類(lèi)封閉劑的解封溫度相對較低。周靜靜等以IPDI、TMP為原料經(jīng)加成反應，以dmpa為擴鏈劑，再以三乙胺(TEA)中和成鹽，以2-甲基咪唑(2-MI)為封閉劑封端，得到一種在室溫下即可解封的水性聚氨酯固化劑，結果表明，該固化劑能明顯降低異氰酸酯與水的反應速度，增加凝膠時(shí)間。



2,2-二羥甲基丙酸(擴鏈劑親水劑dmpa)用途:dmpa是一種既有羥基又有羧基基團,

多功能受阻的二元醇分子,自由酸基團在與堿中和后,能積極提高樹(shù)脂的水溶性或分散性能;引入極性基團,改進(jìn)涂料的附著(zhù)力和合成纖維的染色性能;增加鍍膜的堿溶性。dmpa是一種多用途的有機原料。本產(chǎn)品在水性聚氨酯制造中既是擴鏈劑,又能使聚氨酯獲得自乳化性能,可制成穩定性?xún)?yōu)良的自乳化性水性聚氨酯;還用于制備聚氨酯水乳液型皮革涂飾劑,是傳統的水乳性聚丙烯酸酯皮革涂飾劑的升級換代產(chǎn)品;用作改進(jìn)聚酯樹(shù)脂的添加剤;用作制造光敏樹(shù)脂和液晶的原料;用于環(huán)氧酯涂料、聚氨酯彈性體及粉末涂料;用于制造磁性記錄材料及其粘合劑,以生產(chǎn)錄音磁帶、錄像磁帶、計算機磁帶、數據記錄磁帶和磁卡等。

擴鏈劑dmpa 親水劑dmpa 2,2-二羥甲基丙酸用途：

1.涂料，膠粘劑，樹(shù)脂等化工產(chǎn)品的重要原料。

2.用于涂料，膠粘劑，樹(shù)脂等化工產(chǎn)品的重要原料。它還可應用于皮化材料、液晶、油墨、食品添加劑及粘合劑化工等方面。用于制備聚氨酯水乳型皮革涂飾劑、光敏樹(shù)脂、磁性記錄材料及其粘合劑等。

3.用于制備聚氨酯水乳型皮革涂飾劑、光敏樹(shù)脂、磁性記錄材料及其粘合劑等


張漢青等先用異氰酸酯三聚體與dmpa為原料進(jìn)行擴鏈反應，再以3，5-二甲基吡唑(DMP)為封閉劑，將剩余的NCO基團封閉，最后用二甲基乙醇胺(DMEA)中和成鹽，制得的水性固化劑可在較低溫度下實(shí)現解封。

亞硫酸氫鹽類(lèi)封閉劑。亞硫酸氫鈉價(jià)格低廉且環(huán)保無(wú)污染，所封閉的聚氨酯固化劑解封溫度較低，應用價(jià)值很高。Zhang等以聚醚二醇(N210)、IPDI為主要原料、亞硫酸氫鈉為封閉劑合成水性聚氨酯固化劑，結果表明，封閉反應的最佳條件為：20℃反應45min，n(NaHSO3)∶n(—NCO)=1.1，解封溫度76～130℃。

封閉-解封機理。封閉劑與異氰酸酯的反應是典型的親核加成反應。

這個(gè)反應過(guò)程可用兩個(gè)機理解釋?zhuān)阂皇窍?加成機理，即在一定溫度下，封閉型異氰酸酯分解為封閉劑和游離的異氰酸酯，其中游離的異氰酸酯繼續與羥基組分反應生成雙組分聚氨酯。另一種為加成-消除機理，即羥基與封閉的NCO基團配合反應形成四面體中間體，然后脫去封閉劑。

封閉劑的類(lèi)型。常用于封閉水性聚氨酯固化劑的封閉劑有異丙醇、苯酚、己內酰胺、甲乙酮肟、咪唑、亞硫酸氫鈉、丙二酸二乙酯等。一般根據解封溫度和水溶性選擇封閉劑。在封閉反應中，當NCO基團連有給電子取代基時(shí)，可以促進(jìn)封閉反應的進(jìn)行;而連有吸電子取代基時(shí)則可以促進(jìn)解封反應的進(jìn)行。

醇類(lèi)和酚類(lèi)封閉劑。醇類(lèi)封閉劑具有較高的解封溫度和較低的反應活性，所以能夠在水中很穩定地存在。如電沉積底漆所需貯存穩定性很強，所以以2-乙基己醇為封閉劑。

酚類(lèi)化合物和異氰酸酯的反應機理與醇和異氰酸酯反應機理類(lèi)似，都是NCO基團與活性氫反應，分別生成氨基甲酸酯和氨基甲酸苯酯，酚類(lèi)化合物中由于有苯環(huán)的共軛作用，導致酚羥基的反應活性比醇羥基弱，所以酚類(lèi)封閉劑與醇類(lèi)相比解封溫度較低，但封閉反應緩慢，需要在加熱或添加催化劑條件下使反應加速進(jìn)行。

文章版權：張家港雅瑞化工有限公司

http://www.2cdigitalleads.com