文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 多元醇聚氨酯乳液的性能与应用研究

多元醇聚氨酯乳液的性能与应用研究

多元醇聚氨酯乳液的性能与应用研究多元醇聚氨酯乳液是一种新型的水性涂料,具有优异的性能和广泛的应用前景。本文将从多元醇聚氨酯乳液的性能和应用两个方面来探讨其研究现状和未来发展方向。

一、多元醇聚氨酯乳液的性能

1.1 优异的物理和化学性质

多元醇聚氨酯乳液(PUD)是以聚醚或聚酯多元醇为主体,通过异氰酸酯与二元或多元胺反应制得的水性聚氨酯。PUD与传统的有机溶剂型聚氨酯相比,具有很多优异的性质。首先,PUD具有较高的分散稳定性,且无毒无味、不爆燃,不含有毒溶剂,操作安全性高。其次,PUD与水的相容性好,膜层表观形貌平整,且具有良好的耐水性,不易受潮变形。此外,PUD还具有很强的附着性和化学性稳定性,能够在不同的温度和湿度下稳定存在,不会脱落或分解。

1.2 良好的应用性能

多元醇聚氨酯乳液的应用性能受到多种因素的影响,如聚合物

的组成、分子量、溶解度等。在常温下干燥,PUD的干燥时间一

般在几分钟至数小时之间,干膜硬度高、附着力强。另外,PUD

具有优异的抗划伤、耐磨损、耐化学品(如酸、碱、溶剂等)和

耐温性能。因此,PUD广泛用于汽车、木材、纺织、皮革、建筑

等领域。

二、多元醇聚氨酯乳液的应用研究

2.1 建筑装饰领域

多元醇聚氨酯乳液在建筑装饰领域的应用相对成熟。例如,PUD用于木材、木地板、大理石等地面的涂装,在美观的同时还

能提高木材的抗湿性和抗损伤性。此外,PUD还可以用于瓷砖、

卫生间等湿润环境的防水涂料,具有良好的耐水性和耐化学性能。

2.2 汽车涂料领域

多元醇聚氨酯乳液在汽车涂料领域的应用也越来越广泛。传统

的有机溶剂型汽车涂料存在VOC(挥发性有机化合物)排放等环

境问题,而PUD涂料则符合当今环保和可持续发展的要求。同时,PUD涂料还具有良好的耐刮耗、耐老化等性能,能够满足汽车涂

料对质量和性能的要求。

2.3 纺织品领域

多元醇聚氨酯乳液在纺织品领域也有广泛的应用。很多牌子的

运动鞋、皮革制品、外套等都采用了PUD涂层技术。PUD涂层能

够提高仿皮革和织物的柔软性、光泽度、耐磨损性和防水性能,

同时还能提高制品的环保性。

三、多元醇聚氨酯乳液的发展前景

目前,多元醇聚氨酯乳液的市场需求逐年增长,预计未来几年

内还将继续增长。这与各行各业对于环境保护和可持续发展的重

视不无关系。由于传统的有机溶剂型涂料在环保、安全、健康等

方面存在较大的问题,而PUD涂料在这些方面具有明显的优势。

因此,PUD涂料的市场前景十分广阔。同时,随着科技的不断进步,多元醇聚氨酯乳液的性能和应用也将不断更新,例如在涂装

工艺、颜色和效果等方面不断创新,以满足不同领域的需求。

总之,多元醇聚氨酯乳液具有优异的性能和广泛的应用前景。未来,PUD涂料将成为环保涂料、高品质涂料和高附加值涂料的代表之一,为各行各业提供更多更好的解决方案。

多元醇在聚氨酯材料中的应用

多元醇在聚氨酯材料中的应用 介绍了多元醇在聚氨酯材料中的应用,从聚醚多元醇、聚酯多元醇、其他多元醇及含活泼氢的低聚物等方面探讨了不同多元醇对聚氨酯材料性能的影响。 标签:聚醚多元醇聚酯多元醇聚氨酯 聚氨酯(Polyurethane,PU)胶粘剂中含有极性、化学活泼性很强的氨酯基(-NHCOO-)和异氰酸酯基(-NCO)[1],与含有活泼氢的材料,如金属、橡胶、玻璃和塑料等表面光洁的材料以及泡沫塑料、皮革、陶瓷、木材和织物等多孔材料都有优良的化学黏合力[2]。因此,聚氨酯胶粘剂具有优异的性能:调节聚氨酯分子链中硬段和软段的结构和比例,可制得不同伸长率和硬度的胶粘剂[3];可在加热或室温条件下固化;具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐化学药品和耐溶剂等性能[4]。 聚氨酯通常是由异氰酸酯或端—NCO预聚物与多元醇或多元胺反应制得。多元醇是聚氨酯化学中重要的原料,不同多元醇对聚氨酯性能影响很大。研究多元醇在聚氨酯材料中的应用,对于改善聚氨酯产品性能,扩大产品使用范围具有重要意义。 1 聚醚多元醇 分子端基(或/及侧基)含2个或2个以上羟基、分子主链由醚链(-R-O-R′)组成的低聚物称为聚醚多元醇[6]。聚醚多元醇通常以多羟基、含伯胺基化合物或醇胺为起始剂,以氧化丙烯(环氧丙烷)、氧化乙烯(环氧乙烷)等环氧化合物为聚合单体,开环均聚或共聚而成[7]。合成原理如式(1)所示。 式中:n为聚合度;x为官能度;YH为起始剂的主链;R为烷基或氢。 起始剂的活泼氢数目决定了聚醚多元醇的官能度。多元醇类起始剂有丙二醇、乙二醇等二元醇;甘油、三羟甲基丙烷等三元醇;季戊四醇等四元醇;木糖醇等五元醇;山梨醇等六元醇;蔗糖等八元醇。胺类起始剂为二乙胺、二乙烯三胺等。 聚氨酯软泡和硬泡对聚醚的相对分子质量或羟值有不同要求。用于软泡的一般聚醚多元醇是长链、低官能度聚醚,聚醚的相对分子质量为3 000左右,羟值约56 mgKOH/g。硬泡通常要求聚醚相对分子质量在300~400,羟值约450~550 mgKOH/g。以甘油为起始剂的硬泡聚醚多元醇,官能度相对较低,形成交联网络的速度比高官能度聚醚多元醇慢,这也使得硬泡发泡物料具有较好的流动性[8]。 聚氧化丙烯多元醇及聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚多元醇在此归类为普通聚醚多元醇,其官能度在2~8之间,相对分子质量为200~8 000。除了通用聚醚

水性聚氨酯合成、改性及应用前景

水性聚氨酯合成、改性及应用前景 摘要:随着水性聚氨酯合成与改性工艺的不断进步,水性聚氨酯的应用也得到了极大地提升,反过来由于水性聚氨酯涂料的优异性能以及其极好的应用前景近些年来有关于水性聚氨酯的合成与改性研究也是如火如荼。本文主要介绍了水性聚氨酯涂料的合成方法,综述了水性聚氨酯的改性方法,包括丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机硅改性、纳米材料改性和复合改性,并对水性聚氨酯涂料的发展进行了展望。 关键字:水性聚氨酯;合成;改性;丙烯酸酯;有机硅。 水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系,也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水为溶剂,无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。水性聚氨酯可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。水性聚氨酯虽然具有很多优良的性能,但是仍然有许多不足之处。如耐水性差、耐溶剂性不良、硬度低、表面光泽差等缺点,由于水性聚氨酯的这些缺点,我们需要对其进行改性,目前常见的改性方法有丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机硅改性、纳米材料改性和复合改性等,本文将对水性聚氨酯的合成与改性进行阐述。 一、水性聚氨酯的合成 水性聚氨酯的制备可采用外乳化法和自乳化法。目前水性聚氨酯的制备和研究主要以自乳化法为主。自乳化型水性聚氨酯的常规合成工艺包括溶剂法(丙酮法)、预聚体法、熔融分散法、酮亚胺等。丙酮法是先制得含端基的高粘度预聚体,加入丙酮、丁酮或四氢呋喃等低沸点、与水互溶、易于回收的溶剂,以降低粘度,增加分散性,同时充当油性基和水性基的媒介。反应过程可根据情况来确定加入溶剂的量,然后用亲水单体进行扩链,在高速搅拌下加入水中,通过强力剪切作用使之分散于水中,乳化后减压蒸馏回收溶剂,即可制得PU 水分散体系。

浅谈聚酯多元醇的分类及研究

浅谈聚酯多元醇的分类及研究 聚酯多元醇是一类非常重要的化学品,广泛应用于塑料、涂料、胶粘剂、弹性体等领域。根据不同的原料和生产工艺,聚酯多元醇可以分为多种不同的类别,下面将对聚酯多元醇的分类和研究进行简要的介绍。 1. 聚酯多元醇的来源:根据聚酯多元醇原材料的来源不同,可以将其分为两类:一类是合成聚酯多元醇,原料主要是石化产品,如乙二酸、醇等。另一类是生物基聚酯多元醇,原料主要是植物油、油脂等天然产物。 2. 聚酯多元醇的酸值:根据聚酯多元醇的酸值不同,可以将其分为低酸值和高酸值聚酯多元醇。低酸值聚酯多元醇的酸值一般在2mgKOH/g以下,适用于生产高档涂料、光油、塑料等,高酸值聚酯多元醇的酸值一般在15mgKOH/g以上,适用于生产普通涂料、胶粘剂等。 3. 聚酯多元醇的分子量:根据聚酯多元醇的分子量不同,可以将其分为低分子量、中分子量和高分子量聚酯多元醇。低分子量聚酯多元醇的分子量一般在1000以下,主要用于生产丙烯酸酯树脂、聚氨酯弹性体等。中分子量聚酯多元醇的分子量一般在1000-2000之间,主要用于生产PU弹性体、PU涂料等。高分子量聚酯多元醇的分子量一般在2000以上,主要用于生产PU弹性体、PU涂料等。 4. 聚酯多元醇的加工方式:根据聚酯多元醇的加工方式不同,可以将其分为溶剂型和乳液型聚酯多元醇。溶剂型聚酯多元醇常用溶剂为醇类、酯类等有机溶剂。乳液型聚酯多元醇通过乳化剂水解制成,主要用于涂料、包装材料、纤维等应用领域。 1. 合成方法的研究:针对不同的聚酯多元醇类型,研究其最优合成方法,包括原材料的选择、反应条件的参数优化等。 2. 性能研究:通过实验测试等手段,研究聚酯多元醇的各种物理、化学性能,以及其在不同应用领域中的应用效果。 3. 应用领域的研究:针对不同的聚酯多元醇类型,研究其在不同应用领域中的应用效果,包括塑料、涂料、胶粘剂、弹性体等领域。 4. 新型聚酯多元醇的研究:针对目前应用广泛的聚酯多元醇,开发出新型聚酯多元醇,以满足不同应用领域对材料性能要求的需求,包括环保型、高性能型等。 综上所述,随着聚酯多元醇在各个应用领域的广泛应用,人们对聚酯多元醇的研究越来越深入,其分类和研究对于提高聚酯多元醇的质量和使用价值具有非常重要的作用,对于化工行业的发展也有着重要的推动作用。

聚酯多元醇的用途

聚酯多元醇的用途 聚酯多元醇是一种常见的高分子化合物,具有广泛的用途。它是由碳酸酯与醇缩合形成的多元醇,通常用于制备聚酯树脂和聚氨酯等产品。在本文中,我们将探讨聚酯多元醇的用途以及其在不同领域中的应用。 1. 制备聚酯树脂 聚酯多元醇是一种重要的聚酯树脂的前体。聚酯树脂是一种高分子化合物,通常用于制备涂料、塑料、弹性体、织物等产品。聚酯多元醇作为聚酯树脂的主要原料之一,可以通过与酸或酐反应的方式得到聚酯树脂。聚酯树脂具有优良的耐化学性、耐磨性和耐温性,因此其在化工、建筑、航空航天等领域中得到广泛应用。 2. 制备聚氨酯 聚酯多元醇可以与异氰酸酯反应得到聚氨酯。聚氨酯是一种高分子化合物,其材料性能可以通过聚酯多元醇的种类和异氰酸酯的种类进行调节,从而得到不同材料性能的聚氨酯。聚氨酯具有优良的密度、强度、耐磨性和耐化学性,因此在汽车、建筑、电子等领域中广泛应用。 3. 制备涂料 聚酯多元醇可以与不饱和聚酯、酸值调节剂等反应,制备出具有优良耐候性和耐腐蚀性能的涂料。这类涂料形

成了紧密的三维网络结构,具有优异的粘附力和耐化学性,可以用于木材、金属、玻璃等各种材料的表面涂覆。 4. 制备聚酯弹性体 聚酯多元醇可以与异氰酸酯、聚醚多元醇等反应,制备出具有高弹性、高富弹性恢复力和高载荷承受能力的聚酯弹性体。这类材料常用于其优良的减震、隔音和缓冲性能,可以用于汽车、体育器材、家具等领域。 综上所述,聚酯多元醇是一种重要的高分子化合物,广泛应用于制备聚酯树脂、聚氨酯、涂料和弹性体等产品中。随着科技的进步和应用的深入,聚酯多元醇的应用领域将不断扩大,为人们带来更多新的材料及应用。

多元醇聚氨酯乳液的性能与应用研究

多元醇聚氨酯乳液的性能与应用研究多元醇聚氨酯乳液是一种新型的水性涂料,具有优异的性能和广泛的应用前景。本文将从多元醇聚氨酯乳液的性能和应用两个方面来探讨其研究现状和未来发展方向。 一、多元醇聚氨酯乳液的性能 1.1 优异的物理和化学性质 多元醇聚氨酯乳液(PUD)是以聚醚或聚酯多元醇为主体,通过异氰酸酯与二元或多元胺反应制得的水性聚氨酯。PUD与传统的有机溶剂型聚氨酯相比,具有很多优异的性质。首先,PUD具有较高的分散稳定性,且无毒无味、不爆燃,不含有毒溶剂,操作安全性高。其次,PUD与水的相容性好,膜层表观形貌平整,且具有良好的耐水性,不易受潮变形。此外,PUD还具有很强的附着性和化学性稳定性,能够在不同的温度和湿度下稳定存在,不会脱落或分解。 1.2 良好的应用性能

多元醇聚氨酯乳液的应用性能受到多种因素的影响,如聚合物 的组成、分子量、溶解度等。在常温下干燥,PUD的干燥时间一 般在几分钟至数小时之间,干膜硬度高、附着力强。另外,PUD 具有优异的抗划伤、耐磨损、耐化学品(如酸、碱、溶剂等)和 耐温性能。因此,PUD广泛用于汽车、木材、纺织、皮革、建筑 等领域。 二、多元醇聚氨酯乳液的应用研究 2.1 建筑装饰领域 多元醇聚氨酯乳液在建筑装饰领域的应用相对成熟。例如,PUD用于木材、木地板、大理石等地面的涂装,在美观的同时还 能提高木材的抗湿性和抗损伤性。此外,PUD还可以用于瓷砖、 卫生间等湿润环境的防水涂料,具有良好的耐水性和耐化学性能。 2.2 汽车涂料领域 多元醇聚氨酯乳液在汽车涂料领域的应用也越来越广泛。传统 的有机溶剂型汽车涂料存在VOC(挥发性有机化合物)排放等环

水性羟基聚丙烯酸多元醇研究进展

水性羟基聚丙烯酸多元醇研究进展及应用 一、水性羟基聚丙烯酸多元醇研究进展 羟基聚丙烯酸多元醇是水性双组份聚氨酯涂料的一个重要组成部分,影响着与多异氰酸酯固化剂的相容性、漆膜固化过程中的扩散和交联反应,从而进一步影响着漆膜的最终性能。根据聚合方式的不同,水性羟基丙烯酸多元醇可以分为乳液型(一级分散体)和分散体型(二级分散体)两种,两者的区别如表所示: 1.羟基聚丙烯酸多元醇的聚合 水性羟基丙烯酸多元醇主要是由(甲基)丙烯酸单体、(甲基)丙烯酸酯和含羟基官能团的(甲基)丙烯酸酯类单体合成。通过调配单体的用量可以控制树脂和涂料的玻璃化转变温度(Tg)。一个典型羟丙树脂的配方包括足够的酸类单体,使树脂的酸值在30—60 之间,以加强乳液的稳定性,也为漆膜提供良好的附着力;羟基功能单体可以提供羟基从而控制漆膜的交联密度。随着常规聚丙烯酸乳液的聚合工艺不断发展和进步,许多新型乳液聚合工艺如原位聚合、无皂乳液聚

合、种子乳液聚合和核壳乳液聚合等方法开始应用在羟基聚丙烯酸多元醇中。 周新华等采用预乳化工艺和半连续种子乳液聚合法合成了一种HEA-AA-MMA-BA 四元共聚体系的乳液,探究了乳化剂体系的HLB 值、固含、反应温度、单体用量等对聚合反应的影响,发现当复合乳化剂HLB 值为31.6、聚合温度为80℃左右、乳液固含在40%和HEA 单体控制在6%以下时,得到的乳液粒径小,贮存稳定性好。 阿克苏诺贝公司则另辟蹊径,在乳化过程中采用磺酸基团替代羧酸基团制备了一种新型羟基丙烯酸多元醇,并且指出树脂设计、搅拌过程、起泡现象、催化剂和活化期这些因素都应被考虑进高性能产品的应用开发中,最终结果表明:直接由磺酸盐稳定的多元醇难以直接与异氰酸酯反应,但可以通过控制催化剂的用量来提高反应选择性。 Xu等对比了三种聚合方法(丙烯酸分散体、丙烯酸乳液和两步聚合法)制备的水性羟丙多元醇,并与拜耳XP2655 固化剂交联对双组份漆膜进行了性能研究,发现丙烯酸分散体树脂粒径小,对异氰酸酯固化剂的乳化能力好,-NCO 与-OH 反应速率快,得到的漆膜光泽度高,而丙烯酸乳液粒径较大,有较高的相对分子质量,综合考虑采用两步法合成水性丙烯酸多元醇制备的水性双组份聚氨酯漆膜性能最佳。 闫福安和殷武等人通过种子半连续聚合法,将阴离子和非离子型乳化剂进行复配,合成了壳层含有羟基单体的核壳结构的羟基丙烯酸树脂,闫福安发现复合乳化剂用量为2%时乳液的性能最佳,壳层结构中羟基单体的最高用量为壳层的20%,超过则会严重影响乳液的稳定性,殷武发现单体的滴加方式对核壳羟基乳液的聚合稳定性和最低成膜温度(MFFT)有较大影响,在第二阶段中加入疏水

聚氨酯的合成、性能及应用

聚氨酯的合成和产品的性能及应用分析 一介绍: 聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。目前我国聚氨酯制品品种牌号约80种,其中弹性体60余种,泡沫塑料10余种,聚氨酯制品具有强度好、抗压大、抗撕裂性能好、耐磨等性能,产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空. 二.基本聚氨酯的合成

制备来源 由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分 聚氨基甲酸酯 子化合物。 聚氨基甲酸酯,是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物,该单元由异氰酸基和羟基反应而成,反应式如下: -N=C=O+HO- → -NH-COO- 随着时间的推移与科学的进步,简单的聚氨酯不能满足人们的需要,因此增加了许多的合成材料。以下主要介绍水性聚氨酯的合成 (一)聚氨酯的合成之水性聚氨酯 水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系,也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水为溶剂,无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。 根据聚氨酯的水性化方法划分 根据制备方法有多种分类。举例如下。 (1)自乳化法和外乳化法 自乳化法又称内乳化法,是指聚氨酯链段中含有亲水性成分,因而无需乳化剂即可形成稳定乳液的方法。 外乳化法又称为强制乳化法,若分子链中仅含少量不足以自乳化的亲水性链段或基团,或完全不含亲水性成分,此时必须添加乳化剂,才能得到乳液。 比较而言,外乳化法制备的乳液中,由于亲水性小分子乳化剂的残留,影响固化后聚氨酯胶膜的性能,而自乳化法消除了此弊病。水性聚氨酯的制备目前以离子型自乳化法为主。 (2)预聚体法、丙酮法、熔融分散法

浅析水性聚氨酯涂料研究进展论文

浅析水性聚氨酯涂料研究进展论文 聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯材料,用途非常广,可以代替橡胶,塑料,尼龙等,用于机场,酒店,建材,汽车厂,煤矿厂,水泥厂,高级公寓,别墅,园林美化,彩石艺术,公园等。以下是店铺为大家精心准备的:浅析水性聚氨酯涂料研究进展相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读! 浅析水性聚氨酯涂料研究进展全文如下: 随着人们环保、能源意识的增强,特别是各国环保法规对涂料体系中有机挥发物( VOC)含量的严格限制, 促进了水性涂料为代表的低污染型涂料的发展。水性涂料是以水为分散介质的一类涂料,具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源和资源等优点。水性聚氨酯涂料将聚氨酯涂膜的硬度高、附着力强、耐磨蚀、耐溶剂性好等优点与水性涂料的低VO C含量相结合,且聚氨酯聚合物具有裁剪性,采用分子设计原理,结合新的合成和交联技术,能有效控制涂膜聚合物的组成和结构,使水性聚氨酯涂膜性能相当于甚至优于传统溶剂型涂料,成为发展最快的涂料品种之一。 1 聚氨酯水分散体涂料 1. 1 水性聚氨酯分散体的合成 聚氨酯( PU )水分散体的制备多采用聚合物自乳化法,即在聚合物链上引入适量的亲水基团,在一定条件下自发分散形成乳液。根据扩链反应不同,自乳化法可分为: 丙酮法、熔融分散法、预聚体分散法和酮亚胺法等,其中丙酮法和预聚体分散法较为成熟。丙酮法的扩链反应在均相体系中进行, 易于控制,重复性好,乳液质量高,适应性强。但需回收丙酮溶剂,生产效率低、能耗大。预聚体分散法的扩链反应在非均相体系中进行,无需使用大量的有机溶剂,可制备有支化度的聚氨酯乳液。近年来聚氨酯水分散体的研究热点有: ( 1)以脂肪族异氰酸酯单体为原料,采用预聚物混合工艺,研究软段多元醇的分子量、亲水离子含量和聚氨酯预

聚氨酯材料的研究与应用

聚氨酯材料的研究与应用 聚氨酯材料是一种具有广泛应用前景的高分子材料。它具有独特的物理化学性 质和材料特性,广泛应用于鞋材、汽车、建筑、电气、医疗等领域。近年来,随着我国化工产业的不断发展,聚氨酯材料的研究也日益深入。本文将从聚氨酯材料的研究与应用两个方面进行探讨。 一、聚氨酯材料的研究 聚氨酯是通过异氰酸酯与多元醇反应合成而成的高聚物。它的结构特点是由于 醇基与异氰酸酯基的反应形成尿素键结构、酯键结构、芳香环结构或环氧结构等 多种结构单元基团,因此可以制备出多样化形态的聚氨酯材料,如硬质泡沫、软质泡沫、弹性体、涂料、胶粘剂、热塑性聚氨酯弹性体等。聚氨酯材料具有优异的物理化学性质和材料特性,如高强度、高硬度、高耐磨性和耐酸碱腐蚀性能好,同时也具备优异的阻燃性、绝缘性、耐疲劳性等特点。因此,近年来聚氨酯材料的研究方向主要围绕如何提高聚氨酯材料的制备工艺和材料特性展开。 研究聚氨酯材料的制备工艺涉及到配方设计、反应条件、传质和流变学等方面。其中,配方设计是关键的方法,随着材料科学的快速发展,制备工艺已经得到了很大的改进。例如,采用新的多官能团多醇设计合成聚氨酯,可以得到具有高分子化程度、高交联程度的硬质泡沫材料;改善反应控制,可以控制聚氨酯的聚合速率和反应时间,使聚氨酯材料得到优化。在传质和流变学方面,加入表面活性剂、改变反应时间和温度等首尾相连的方法可以提高聚氨酯材料的物理化学性质,并从根本上解决当代社会面临的低碳环保问题,实现高效和可持续。 二、聚氨酯材料的应用 聚氨酯材料作为一种具有广泛用途的高分子材料,广泛应用于建筑、汽车、电气、医疗等行业中。聚氨酯建筑保温材料是传统保温材料的升级换代产品,具有重量轻、隔热性能好等特点,广泛应用于房屋保温材料中。聚氨酯填充材料具有优异

不同软段结构聚氨酯乳液的制备及关键性能的对比研究

不同软段结构聚氨酯乳液的制备及关键性能的对比研究冯丽何彬冉忠祥李有刚唐钱东杜泽川 摘要:以聚己二酸丁二醇酯二醇(简称PBA)、聚己二酸2一甲基丙 二醇酯二醇(简称PMA)、聚已二酸新戊二醇酯二醇(简称PNA)、聚己 二酸二乙二醇酯二醇(简称PDA)、二聚酸聚酯二元醇(简称PDFA)、异 佛尔酮二异氰酸酯(简称IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(简称HDI)和2 一二羟甲基丙酸(简称DMPA)、乙二氨基乙磺酸钠(简称A95)为主要原料,合成了系列阴离子型水性聚氨酯(简称WPu)乳液:以结晶型聚酯二 元醇PBA为对照,研究了非晶型含有不对称侧甲基的PMA、对称侧甲基的PNA、带有醚键的PDA及带有长侧链的PD-FA分别对WPu乳液性能的影响。研究结果表明:由于分子链中侧基与醚键的存在,胶膜的结晶性变差,吸 水率较大,激活温度低,分子链的柔顺性变好;聚氨酯分子链的柔顺性越好,对PP基材的粘接强度就越好,其中以PDA合成的聚氨酯乳液,對PP 基材的粘接强度最好,为13.43N/2.5cm。 关键词:非晶型聚酯;吸水率;激活温度;PP粘接;粘接强度 0前言 近年来极端天气与自然灾害的出现,濒危物种的灭绝,唤醒了全人类 对地球环境的保护。溶剂型聚氨酯会逐渐的退出市场,聚氨酯的水性化已 成为研究的热点,因此水性聚氨酯的开发与研究具有重要的应用价值。水 性聚氨酯是以水作为分散体的聚合物,而水的引入,既能降低水性聚氨酯 生产过程中的成本,又能降低VOC对自然环境的污染。水性聚氨酯的合成 工艺有丙酮法、预聚体法、熔融分散法、酮亚胺一酮连氮法及封端法等。 截止到2022年,我国聚氨酯制品的产销量已经超过1000万t左右,约占

内交联型改性水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

内交联型改性水性聚氨酯乳液的制备及性能研究 内交联型改性水性聚氨酯乳液的制备及性能研究 摘要:本文研究了一种内交联型改性水性聚氨酯乳液的制备方法以及其在柔性包装材料中的应用性能。通过选择合适的原料比例和交联剂,通过乳液聚合、稀释、调pH值等工艺步骤,成功制备出一种具有较好耐热性、耐水性和耐化学品腐蚀性的内交联型改性水性聚氨酯乳液。对乳液的粒径分布、表面张力、固含量等性能指标进行了测试,并通过红外光谱、热失重分析等手段对乳液的结构进行了表征。同时还研究了乳液在模拟包装材料上的柔韧性、耐磨性、耐刮擦性等性能。 关键词:内交联型,改性水性聚氨酯乳液,包装材料,应用性能,乳液聚合 引言 内交联型改性水性聚氨酯乳液是一种非常有应用前景的新型材料,具有较好的加工性能、耐候性和化学稳定性。传统的水性聚氨酯乳液常常在应用过程中易受水分和环境影响,导致其性能变化较大。为了改善水性聚氨酯乳液的性能,目前已经出现一种内交联型改性水性聚氨酯乳液。内交联型改性水性聚氨酯乳液通过在聚氨酯链段中引入交联剂,形成空间三维网络结构,使得乳液在干燥过程中形成内部交联结构,从而使得乳液具有较好的耐水性和耐化学品腐蚀性。 实验部分 1. 实验材料 本实验使用聚醚多元醇、二异氰酸酯(TDI)、聚醚二醇等为原料,使用乙酸乙酯、纯水等为溶剂和催化剂。 2. 实验方法

在实验室条件下,按照一定比例将聚醚多元醇、TDI和聚醚二 醇等原料加入反应釜,并加入适量的催化剂和溶剂,进行乳液聚合反应。在反应过程中,通过控制反应温度和时间,使得乳液中的原料彻底反应,并形成乳液体系。乳液聚合反应完成后,通过稀释、调pH值等工艺步骤,得到稳定的内交联型改性水 性聚氨酯乳液。 3. 性能测试 通过测定乳液的粒径分布、表面张力、固含量等性能指标,了解乳液的分散性和稳定性。通过红外光谱分析乳液的结构特征,通过热失重分析乳液的热稳定性。 结果与分析 经过乳液聚合反应制备得到的内交联型改性水性聚氨酯乳液具有较好的稳定性,乳液的粒径分布均匀,表面张力较低,固含量较高。红外光谱分析显示乳液中出现了交联结构特征的吸收峰,表明乳液中的聚氨酯已经形成了交联结构。热失重分析结果表明乳液的热稳定性较好。 乳液在模拟包装材料上的柔韧性和耐磨性等性能测试结果显示,经过内交联改性后的水性聚氨酯乳液具有良好的弹性和耐磨性,适用于柔性包装材料领域。 结论 本研究成功制备得到了一种内交联型改性水性聚氨酯乳液,并对其结构和性能进行了详细的表征。研究结果表明内交联型改性水性聚氨酯乳液具有较好的稳定性、耐水性和耐化学品腐蚀性,适用于柔性包装材料领域。这对于提高水性聚氨酯乳液的应用性能,推动柔性包装材料的发展具有重要意义。

水性聚氨酯的特征及发展方向

水性聚氨酯的特征及发展方向 水性聚氨酯在涂料、医学、胶黏剂等领域都有着广泛的应用。本文综述了水性聚氨酯的发展及其特点,介绍了水性聚氨酯的分类,包括根据亲水基团的分类与使用方法的分类等。 标签:水性聚氨酯;发展;分类;特点 一、水性聚氨酯的发展 聚氨酯是由多异氰酸酯和多元醇或多元胺通过逐步聚合而形成的,分子内含有大量的氨基甲酸酯基团,根据其合成分子路线,可以看出聚氨酯具有两大特点:一是反应所需活化能较低,适用于范围广;二是氨基甲酸酯链段含有大量氢键,其键能与共价键键能处于同一数量级,易于形成物理交联点,另外,聚氨酯合成原料丰富,可通过分子结构设计出不同力学性能的材料。聚氨酯的特征原料为异氰酸酯,由德国科学家乌兹(Wurtz)于1849年通过烷基硫酸盐与氰酸钾进行复分解反应首次得到。经过近一个世纪的发展,直到1937年德国拜耳首次利用异氰酸酯与多元醇化合物反应制得了各种聚氨酯树脂和聚脲化合物。二战结束后,聚氨酯工业开始了飞速发展,相继在欧美等地开始了聚氨酯的工业化生产。我国于1958年开始研究甲苯二异氰酸酯,于1965年形成了聚氨酯工业化生产,经过了数十年的研究与发展,现已取得了巨大的进步。水性聚氨酯乳液首先是作为皮革涂饰剂开始其应用的,聚氨酯胶膜具有高柔韧性、高强度、高附着力等特点,经过长期发展,已经形成了一系列具有不同用途的产品。 (一)涂层 水性聚氨酯涂层的研究思路主要有以下几个方面:一是通过与丙烯酸酯进行共聚,制备得到具有核壳结构的聚氨酯/聚丙烯酸酯乳液;二是采用双组份,使用水性固化剂,提高涂层硬度,耐磨,耐水等性能;三是通过合成紫外光可固化的水性聚氨酯乳液;四是在分子结构中引入含氟、含硅、环氧基团等特殊结构的聚合物链段,提高胶膜性能。 (二)胶黏剂 水性聚氨酯胶黏剂具有粘结强度高、耐低温性能优良、使用工艺简单、分子可控性高等特点,已经广泛应用于PVC、ABS、塑料泡沫建筑材料黏结,汽车工业内饰黏结,还有木材、金属材料材料黏结等领域。一般来说,聚醚型水性聚氨酯胶黏剂柔韧性好,比较适合于柔軟材料的黏结,例如皮革、包装袋等;而聚酯型水性聚氨酯胶黏剂结晶性能好,黏结强度大,比较适合表面能较低、硬度较大的材料,如木材黏结、PVC板黏结等。 (三)纸张表面施胶剂

NCO含量对水性聚氨酯乳液性能影响的研究

NCO含量对水性聚氨酯乳液性能影响的研究* 张军科 【摘要】摘要:以自制聚酯多元醇和过量的2,4-甲苯二异氰酸酯为原料进行预聚反应,合成含异氰酸酯端基的预聚体,再以二羟甲基丙酸为亲水剂,引入二元醇进行扩链反应,制备了水性聚氨酯。研究了残留NCO含量及NCO/OH比值对乳液合成及性能的影响。研究认为控制NCO/OH比值在2.0~2.5之间,残留NCO含量在3.0%~3.5%之间时,制备的乳液性能最佳。 【期刊名称】化学与黏合 【年(卷),期】2012(034)001 【总页数】4 【关键词】水性聚氨酯;合成;乳化;阴离子型 前言 聚氨酯(PU)是指大分子主链中含氨基甲酸酯基(-NHCOO)的一类聚合物,合成聚氨酯的原料是多异氰酸酯和端羟基化合物。随着全球环保意识的增强,传统溶剂型的PU中挥发性有机物(VOC)的排放量日益受到限制,水性聚氨酯以水为分散介质,它具有无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、安全可靠、不易损伤被涂饰表面、易操作和改性等优点,使得它在织物、皮革涂饰、涂料及胶黏剂等许多领域得到了广泛的应用,近10年来,正成为研究的热点之一。水性PU包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液。本项目研究开发的水性聚氨酯乳液,对环境友好,其成膜性、粘接强度等性能可与溶剂型相媲美,可用来制备高质量的水性聚氨酯涂料或胶黏剂。 1 主要原料

2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI),工业级,进口分装;聚酯多元醇,羟值约70,自制,相对分子质量约2000;二羟甲基丙酸(DMPA),化学纯,进口(使用前80℃左右干燥 1~2h);N- 甲基吡咯烷酮(NMP)、三乙胺(TEA)、新戊二醇均为化学纯,国产。 2 合成原理 ⑴聚酯多元醇与过量TDI反应,合成聚氨酯预聚体: ⑵预聚体与二羟甲基丙酸进行反应,引入亲水基团-COOH: ⑶再加入二元醇,可与异氰酸酯端基(-N=C=O)发生扩链反应: ⑷加入三乙胺,与大分子的侧基反应生成盐,其水解后生成阴离子型水性聚氨酯: 3 合成步骤 按配方在四口瓶中加入聚酯多元醇(自制),装上强力搅拌器后,在65℃左右滴加TDI约1h,滴加后恒温约1.5h,然后取DMPA溶液(DMPA溶于适量N-甲基吡咯烷酮中)加入,再反应0.5~1h,加入新戊二醇反应至NCO含量至合格指标,降温至35℃,加入三乙胺,中和10min,降至室温加水乳化0.5h,测其pH值,调整固含量出料。 4 性能测试 ⑴外观:肉眼观察颜色、状态、均匀性等。 ⑵乳液稳定性:使用高速离心机进行测定,转速3000r/min,15min,如无沉淀表明贮存稳定性为6个月,参照GB6753.3-1986。 ⑶耐水性:将干燥的胶膜试样称重(m1)后置于水中24h后取出,吸净胶膜表面液体并称重(m2),按式(m2-m1)/m1×100%求吸水性。

聚酯型水性聚氨酯乳液粒径分布及乳液膜耐水性的研究

聚酯型水性聚氨酯乳液粒径分布及乳液膜耐水性的研究 孙彦璞 【摘要】用自制的聚酯伯二醇分别与四甲基苯二甲基异氰酸酯(TMXDI) 或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,水合肼为扩链剂,在DMPA投料相同的条件下,采用预聚体分散法,制备了TMXDI预聚体和IPDI预聚体的水性聚氨酯乳液.利用Autossizer Loc粒度分布仪测定了两种类型乳液的粒径分布.结果表明:TMXDI预聚体与IPDI预聚体水性聚氨酯乳液粒径分布不同,黏度较低的TMXDI预聚体,乳液粒径分布为单峰,均比黏度较高的IPDI预聚体乳液的粒径分布小;对于TMXDI预聚体水性聚氨酯乳液,随预聚体黏度的降低,乳液粒径分布变窄,说明预聚体的黏度对乳液的粒径分布有影响.通过乳液膜耐水性的对比,乳液膜的耐水性与聚酯伯二醇的结构有关. 【期刊名称】《涂料工业》 【年(卷),期】2010(040)003 【总页数】4页(P32-35) 【关键词】预聚体黏度;乳液;粒径分布;耐水性 【作者】孙彦璞 【作者单位】宁夏大学化学化工学院,银川,750021 【正文语种】中文 【中图分类】TQ630.4

聚氨酯预聚体中—COOH的含量对聚合物的水分散性和耐水性的影响是十分显著 的[1]。—COOH的含量越高,预聚体越容易分散在水中,聚合物乳液的粒径越小,但是,乳液成膜物的耐水性越差[2]。前期的研究结果表明[3]:用多支化度的聚己二酸 -2,2,4-三甲基 -1,3-戊二醇 (T MPD型伯、仲二醇)酯二醇(简称自制 T MPD型聚酯二醇)和四甲基苯二甲基异氰酸酯(T MXD I)为主要原料得到的预聚体,具有黏度低、流动性好,在不加或少加有机溶剂降黏的情况下易于水分散的特点。因此,本文自制 了在结构上与 T MPD型聚酯二醇非常类似、带甲基侧链的聚己二酸 -新戊二醇酯 伯二醇 (简称自制PNA型聚酯伯二醇)和聚己二酸 -新戊二醇 -己二醇酯二醇(简称 自制 PNE型聚酯伯二醇)。用上述自制的聚酯伯二醇和 T MXD I或 IPD I为主要 原料合成了预聚体,在不加或少加有机溶剂降黏,DMPA含量均为总投料 5%的情况下,研究了预聚体黏度对乳液粒径分布的影响;同时对乳液成膜物的耐水性进行了对 比研究,目的是得到比较稳定且有一定耐水性的水性聚氨酯乳液。 1.1 主要原料 聚己二酸 -新戊二醇酯伯二醇[PNA1900(Mn=1 940), PNA1400(Mn=1 400)和PNA1000(Mn=1 000]、聚己二酸 -新戊二醇 -1,6-己二醇酯伯二醇 [PNE1800(Mn=1 800)、PNE1260(Mn=1 260)、PNE760(Mn=760)]:自制,合成工艺见文献[4];聚己二酸 -1,6-己二醇酯二醇 PNN2000(Mn= 2 000)、聚环氧丙烷醚二醇 PPG220(Mn=2 000)、DMPA:上海沪市试剂公司提供;异佛尔酮二异氰酸 酯(IPD I)、四甲基苯二甲基异氰酸酯 (T MXD I):工业品,进口;二月桂酸二丁基锡(DBT)、水合肼:分析纯,北京化工三厂。 1.2 聚氨酯乳液的合成方法 以自制的聚酯伯二醇和 T MXD I或 IPD I为主要原料,在DBT的作用下,加入总投 料量 5%的DMPA,在一定的温度下反应,制得含羧基、—NCO封端的预聚体。将—NCO封端的预聚体降温到60℃,加入三乙胺成盐,成盐后加入一定量的水进行剪

聚醚多元醇合成封端型水性聚氨酯乳液

聚醚多元醇合成封端型水性聚氨酯乳液 以聚醚三元醇和甲苯二异氰酸酯(TDI)为基本原料,异丙醇为稀释剂,亚硫酸氢钠为封端剂制得水性聚氨酯。分析并讨论预聚温度和时间、R值、封端剂用量、封端温度及时间等因素对水性聚氨酯性能的影响。 标签:多元醇;封端;水性聚氨酯乳液(WPU) WPU在纺织品染色、印花、后整理,无纺布涂层整理、防水透湿等方面应用广泛。WPU不但保留了传统溶剂型聚氨酯的优良性能,还具有无毒、不燃、不污染环境及节约能源等优点[1]。在纺织和印染助剂方面,经常用作染色助剂、涂料印花粘接剂、柔软与防皱整理剂、抗静电和亲水整理剂等,可提高其染色深度、牢度以及纺织物的其他性能。 本文采用聚醚三元醇与TDI合成封端型WPU交联剂,合成方法简单,成本低廉。探讨了各因素对WPU性能的影响。 1 实验部分 1.1 原料及仪器 甲苯二异氰酸酯(TDI),工业级,陕西天欣海绵制品有限公司;聚醚330,分析纯,杭州久灵化工有限公司;异丙醇、盐酸,化学纯,陕西华星实验科技有限公司;亚硫酸氢钠,化学纯,天津市福晨化学试剂厂;二正丁胺,化学纯,天津市红岩化学试剂厂;溴甲酚绿、甲基红,分析纯,陕西华星实验科技有限公司。 精密增力电动搅拌器,JJ-1,上海帅登有限公司;条纹型电热套,MH-500,北京科伟有限公司;红外光谱仪,5700,日本株式会社;及一般实验室设备。 1.2 封端型水性聚氨酯的制备 在装有温度计和真空塞的三口烧瓶中投入称量好的聚醚330,在真空条件,温度120~140℃脱水2 h。将脱水后的聚醚330自然冷却到60℃左右,将计量好的TDI滴加入三口烧瓶中,缓慢升温至70℃,保温预聚2 h。反应结束后用冰水降温至0~5℃,加入计量的溶剂异丙醇、封端剂NaHSO3并不断搅拌反应40 min。最后加水强力搅拌乳化1 h,得到封端型水性聚氨酯。 1.3 性能测试 (1)-NCO基含量 准确称取2 g左右预聚体置于锥形瓶内,加入10 mL无水甲苯溶解样品(难溶时稍稍加热),然后加入10 mL、1 mol/L的甲苯-二正丁胺溶液,充分震荡后

聚酯二元醇侧基与酯基含量对水性聚氨酯胶粘剂性能的影响

聚酯二元醇侧基与酯基含量对水性聚氨酯胶粘剂性能的影响 以甲苯二异氰酸酯(TDI),二羟甲基丙酸(DMPA),一缩二乙二醇(DEG)为主要原料,改变聚酯二元醇的结构,合成了不同酯基和侧基含量的稳定水性聚氨酯胶粘剂;傅里叶红外测试表征了聚氨酯结构,并对聚氨酯胶膜进行了拉伸测试、耐水性测试和T型剥离测试,结果表明在聚氨酯结构中酯基含量增加有利于力学强度的提升,而侧基含量增加降低了胶膜的力学性能;酯基含量相差不大的情况下,侧基含量越多,其耐水性能越好;酯基,侧基含量越高,粘接强度越大。 标签:聚酯二元醇;侧基;酯基;水性聚氨酯 水性聚氨酯自问世以来,因其优异的机械性能,粘接性,耐磨性,以及无毒、不燃、低VOC等被广泛的应用于皮革涂饰剂、涂料、织物整理剂、胶粘剂、油墨等领域[1,2]。水性聚氨酯胶粘剂是一种可分散在水中的热塑型线性聚氨酯[3],水性聚氨酯作为胶粘剂比传统的水性胶粘剂有性能可调、耐低温、粘接强度大等优点,主要用于复合膜粘接、内饰件粘接,织物粘接等方面[4]。聚氨酯胶粘剂的性能主要由其内部的软硬段结构决定[5],如离子基团的含量[3,6],大分子多元醇[7]、异氰酸酯的种类[8,9],小分子扩链剂的类型[10]和软硬段比例[11]等。 但是目前对大分子多元醇中的酯基与侧基的含量对水性聚氨酯性能的影响研究不多,本文选用不同酯基和侧基含量大分子聚酯二元醇,旨在探讨酯基和侧基含量对水性聚氨酯的乳液稳定性,耐水性以及粘接性能的影响。 1 实验部分 1.1 实验原料 甲苯二异氰酸酯(TDI),Bayer公司;聚己二酸新戊二醇酯二醇(2000N),Mn=2 000,旭川化学有限公司;聚己二酸2-甲基-2,4戊二醇酯二醇(2000PM),Mn=2 000,旭川化学有限公司;聚己二酸1,4-丁二醇-新戊二醇酯二醇(2000NB),Mn=2 000,旭川化学有限公司;聚己二酸3-甲基戊二醇酯二醇(BY3001),Mn=2 000,北京佰源化工有限公司;聚己二酸1,6-己二醇酯二醇(POL-556T),Mn=2 000,青岛新宇田化工有限公司;聚己二酸乙二醇-1,3丙二醇酯(PEPAG),Mn=2 000,青岛新宇田化工有限公司;二羟甲基丙酸(DMPA),Perstop 公司;以上均为工业级;一缩二乙二醇(DEG),上海实验试剂有限公司;三乙胺(TEA),上海宁新化工试剂厂;丙酮(Ac),上海申博化工有限公司;二月桂酸二丁基锡(T-12)、辛酸亚锡(T-9),北京化工三厂;二正丁胺(DBA),天津市科密欧化学试剂有限公司;以上均为分析纯。 1.2 水性聚氨酯的合成 在干燥氮气(N2)保护下,将真空脱水后的聚酯二元醇与甲苯二异氰酸酯

水性聚氨酯的进展综述

水性聚氨酯的进展综述 水性聚氨酯的定义及分类 ⏹定义 聚氨酯(PU)是聚氨基甲酸酯的简称,是含有相当数量氨基甲酸酯(-NHCO-)的高分子聚合物。聚氨酯拥有软硬度可控、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点。但是由于溶剂型聚氨酯含有大量的有机溶剂,严重污染环境,尤其是溶剂型双组分聚氨酯其残留异氰酸酯单体,毒性很高。水性聚氨酯是指聚氨酯以水替代有机溶剂作为分散介质,体系中不含或含很少有机溶剂。 ⏹分类 以外观分类,包括聚氨酯水溶液、聚氨酯分散液、聚氨酯乳液。平时所指的水溶性聚氨酯是指聚氨酯水分散体或聚氨酯乳液。 表 1按外观分类水性聚氨酯的特性 乳液水分散体水溶液 外观不透明,光散射半透明、光散射透明,无光散射 粒子大小/μm>0.1 0.02~0.1 <0.005 分子量1000000 20000~200000 20000~60000 粘度低,与聚合物分子量无 关较粘,有时受分子量影 响 特别取决于聚合物分子 量 以亲水性基团的电荷性质分类,包括阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。其中阴离子型最为重要,分为羧酸型和磺酸型。 以合成单体分类,包括聚醚型、聚酯型和聚醚聚酯混合型。根据二异氰酸酯种类又分为芳香族和脂肪族,具体划分又包括TDI型、HDI型等。 以产品包装形式分类,包括单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。 水性聚氨酯的制备原理 水性聚氨酯的基本合成与一般聚氨酯相似,整个合成步骤可分为两个阶段,第一步为预逐步聚合(将低聚物二醇、扩链剂、水性单体、二异氰酸酯通过溶液逐步聚合生成水性聚氨酯预聚体),第二步为中和后预聚体在水中的分散。通过扩链剂类型、结构及用量、制备方法和聚合物分子量的不同来改变聚氨酯分子的骨架结构,制得乳液或水分散性的各种水性聚氨酯产品。 聚氨酯水性化方法主要包括使用乳化剂或在聚合物主链上引入亲水基团(羧基、磺酸基等阴离子基团、羟基醚键、聚氧乙烯链等非离子基团)。 ⏹聚氨酯水性乳化方法分为两类:外乳化法和内乳化法 外乳化法是通过向聚氨酯预聚体或其溶液搅拌条件下加入适当的乳化剂,经强力剪切作用分散于水中,依靠外部机械力制备成聚氨酯乳液。该方法需要选用合适的乳化剂且用量大,反应时间长,乳液颗粒粗及膜的物理性能差、储存稳定性不好,因而实际生产中较少使用。 内乳化法是通过在聚氨酯大分子链上引入亲水基团使聚氨酯分子具有一定的亲水性,在搅拌下自乳化而成乳液,这些亲水基团能与水分子形成氢键或水合离子使聚氨酯溶于水。自乳化法制备的乳液粒径小,稳定性好。制备方法主要分为丙酮法、预聚物混合法、热熔法、酮亚胺、酮连氮法,共同特点是首先制备相对分子质量适中、端基为NCO的PU预聚体,区别主要在扩链过程。目前工艺生产主要采用丙酮法和预聚物分散水中扩链法。 自乳化型水性PU分为阳离子型、阴离子型、两性型和非离子型,其中阴离子型占主导地位。

KH-560改性PPC型水性聚氨酯乳液的研究

KH-560改性PPC型水性聚氨酯乳液的研究 李惠兰;刘保华 【摘要】A waterborne polyurethane (WPU)was prepared by the reaction of γ-(2,3-epoxypropoxy)propytrimethoxysilane (KH-560, as modifier) with poly (propylene carbonate) polyols (PPC), dimethylol propionic acid (DMPA) and isophorone diisocyanate (IPDI).The effects of modification reaction mechanism and KH-560 dosage on the properties of WPU emulsion and film were studied. Results showed that KH-560 mainly reacted with carboxyl groups in DMPA and most of the reaction occurred during the neutralization and film cast process. The use of modifier KH-560 significantly improved the water resistance of WPU and the maximum water absorption decreased by 500%. When the amount of KH-560 reached 2% by mass, after immerging in water for 5 days, the adhesion of the film to the glass still reached level 0. It was also found that after modification by KH-560, the hardness of the film increased,but the elongation at break and the tensile strength decreased to a certain extent.%以聚碳酸亚丙酯多元醇(PPC)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,制备水性聚氨酯乳液(WPU),采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)对WPU进行改性.研究了改性反应机理、KH-560用量对WPU乳液、胶膜性能的影响.研究表明,KH-560主要在中和及成膜阶段与DMPA中羧基发生反应;改 性后WPU胶膜的耐水性得到明显改善,吸水率最高下降500%,当KH-560用量达 到质量分数2%时,水浸5天后,胶膜对玻璃的附着仍然达到0级;研究还发现,KH-560改性后,胶膜硬度有所提高,但是断裂伸长率和拉伸强度出现一定程度下降.

相关文档