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水性聚氨酯常用擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-2-28 15:03:39 |
一般水性聚氨酯常用擴鏈劑為小分子二醇、二胺、醇胺、肼等，最常見水性聚氨酯常用擴鏈劑為丁二醇、己二醇，一縮乙二醇、乙二胺、丁二胺、二乙烯三胺、肼等。
水性聚氨酯常用擴鏈劑的反應(yīng)活性隨活性基團的不同而有所差別，水性聚氨酯常用擴鏈劑活性順序為：脂肪族胺>芳香族>伯醇>H2O>仲醇>酚。
水性聚氨酯的穩(wěn)定性源于在疏水的分子鏈中引入了一定比例的親水基團如陰離子基團羧基、磺酸基等；或陽離子基團季胺基團后產(chǎn)生的自乳化性能。
這意味著水性聚氨酯有著某種類似乳化劑的作用。實事上更進一步地，德國的Hans-Jürgen Adler等通過仔細調(diào)整親水和親油段的平衡，合成出特殊結(jié)構(gòu)的聚氨酯預(yù)聚物大分子單體，該大分子單體有類似傳統(tǒng)乳化劑的作用，并在共聚改性方面有其獨特的作用。
如該聚氨酯大分子可用作多相聚合乳化劑，具有高效的穩(wěn)定性能。與丙烯酸酯類單體共聚時可在親油性單體液滴表面形成完整乳化層，聚合后的乳液顆粒具有完整的核殼結(jié)構(gòu)。干燥后的涂層是連續(xù)完整的納米級微相分離的膜。
水性聚氨酯－丙烯酸酯復(fù)合乳液（PUA）。丙烯酸酯聚合物的耐水性和耐光性優(yōu)于PU，且其玻璃化溫度和硬度有廣泛的選擇范圍。
將PU和PA復(fù)合改性，優(yōu)勢互補，能得到各方面性能均十分理想的涂層。早期的復(fù)合方法為簡單共混，發(fā)現(xiàn)復(fù)合后的涂層兼具兩者的缺點。在WPU和PA間引入可交聯(lián)的基團，效果也不理想。后期的工作集中在如何增強PU鏈段和PA鏈段間的相互作用或相容性、避免均相分離上。
PUA乳液種子聚合生成核殼法。先制備含親水基團的聚氨酯，將其分散于水中作為種子，然后將丙烯酸酯單體在其水乳液中聚合成較穩(wěn)定的復(fù)合樹脂乳液。加入丙烯酸酯單體后，由于親水—憎水效應(yīng)，丙烯酸酯進入PU疏水的顆粒內(nèi)部聚合。
形成了具有核—殼結(jié)構(gòu)的PUA乳液。此法制得的涂料雖然可以少用或不用乳化劑，但在其水乳液中，除少部分PU膠粒上交聯(lián)結(jié)合有PA分子鏈外，大部分仍以單純PU和PA形式存在。為了彌補上述不足，常將這種核殼型復(fù)合體制成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
化學名稱：3-羥乙基氧乙基-1-羥乙基苯二醚(擴鏈劑HER)-液體
分子式: C12H18O5
分子量: 242.26
CAS No.： 777942-63-9
3-羥乙基氧乙基-1-羥乙基苯二醚(擴鏈劑HER)主要用途
作為TDI / MDI系列聚氨酯制品的擴鏈劑，廣泛應(yīng)用于聚氨酯粘合劑、涂料、密封膠、彈性體、PU泡沫、氨綸、體育設(shè)施等領(lǐng)域。該產(chǎn)品尤其適合于中、高硬度的制品。
其中可分為殼體交聯(lián)與核殼之間交聯(lián)兩類。殼體的交聯(lián)是聚氨酯殼體的自交聯(lián)，復(fù)合體的核殼間交聯(lián)可通過在核與殼上分別引入不同官能團的單體完成不同類型的核殼交聯(lián)。
例如：在聚氨酯殼結(jié)構(gòu)中引入丙烯酸羥乙酯，可以在核的丙烯酸酯自由基引發(fā)聚合時發(fā)生核殼間共聚交聯(lián)，或在殼結(jié)構(gòu)中引入肼基，可與成核單體的二丙酮丙烯酰胺的酮基發(fā)生肼酮反應(yīng)，生成核殼間的另一種交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
PUA互穿網(wǎng)絡(luò)乳液聚合法。互穿聚合網(wǎng)絡(luò)(IPN)是一種特殊的聚合物，其中組成至少有一類為交聯(lián)結(jié)構(gòu)，它是在分子水平上達到“強迫互溶”和“分子協(xié)同”的效果，比核殼聚合物的相容性更好。
PUA互穿網(wǎng)絡(luò)的制備方法有：先制備含親水基團的聚氨酯，將其分散于水中作為種子，再加入含有丙烯酸丙酯和雙烯類單體的丙烯酸類單體進行乳液復(fù)合聚合，雙烯類單體在聚合過程交聯(lián)，制得IPN型膠乳或以丙烯酸酯單體混合液為溶劑，采用傳統(tǒng)溶液聚合法制備聚氨酯溶液：然后再在水中將含PU的丙烯酸酯單體混合液在乳化劑、引發(fā)劑等助劑存在下進行乳液聚合，即得PUA－IPN乳液．這種方法的優(yōu)點是不用有機溶劑，工藝簡單，操作方便。
也可先分別制得帶有官能團的PU乳液和PA乳液并將其混合，縮聚并同時交聯(lián)，即得互穿網(wǎng)絡(luò)彈性體PUA。
PUA乳液共聚法。PU和PA的聚合機理有本質(zhì)區(qū)別，PU逐步聚合，而PA一般采用自由基聚合。乳液共聚法最重要的特征是在PU預(yù)聚體端基或鏈段內(nèi)處引入活性雙鍵，加入的其它丙烯酸酯類單體，在自由基引發(fā)劑作用下可與該雙鍵進行自由基聚合，形成鍵合的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
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固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
