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闪锈助剂种类水性聚氨酯的质料、制备和办法
来源:美扬时代 时间:2021年03月24日

   一、水性聚氨酯制备用质料


    1.


    低聚物多元醇


    水性聚氨酯胶粘剂制备中常用的低聚物多元醇一般以聚醚二醇、聚酯二醇居多,有时还运用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等小种类低聚物多元醇。


    聚醚型聚氨酯低温和婉性好,耐水性较好,且常用的聚氧化丙烯二醇(PPG)的价格比聚酯二醇低,因而,我国的水性聚氨酯研制开发大多以聚氧化丙烯二醇为首要低聚物多元醇质料。由聚四氢呋喃醚二醇制得的聚氨酯机械强度及耐水解性均较好,惟其价格较高,约束了它的广泛应用。


    聚酯型聚氨酯强度高、粘接力好,但因为聚酯自身的耐水解功能比聚醚差,故选用一般质料制得的聚酯型水性聚氨酯,其储存安稳时较短。2.


    异氰酸酯


    制备聚氨酯乳液常用的二异氰酸酯有TDI、MDI等芳香族二异氰酸酯,以及IPDI、HDI、H12MDI等脂肪族、脂环族二异氰酸酯。由脂肪族或脂环族二异氰酸酯制成的聚氨酯,耐水解性比芳香族二异氰酸酯制成的聚氨酯好,因而水性聚氨酯产品的储存安稳性好。国外高品质的聚酯型水性聚氨酯一般均选用脂肪族或脂环族异氰酸酯质料制成,而我国受质料种类及价格的约束,大多数仅用TDI为二异氰酸酯质料。


    闪锈助剂种类   多亚甲基多苯基多异氰酸酯一般用于制备乙烯基聚氨酯乳液和异氰酸酯乳液。3.


    扩链剂


    水性聚氨酯制备中常常运用扩链剂,其间可引进离子基团的亲水性扩链剂有多种,除了类特种扩链剂外,常常还运用1,4-丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亚乙基三胺等扩链剂。因为胺与异氰酸酯的反响活性比水高,可将二胺扩链剂混合于水中或制成酮亚胺,在闪锈助剂种类乳化涣散的一起进行扩链反响。4.


    水


    水是水性聚氨酯胶粘剂的首要介质,为了避免自来水中的Ca2+、Mg2+等杂质对阴离子型水性聚氨酯安稳性的影响,用于制备水性聚氨酯的水一般是蒸馏水或去离子水。除了用作聚氨酯的溶剂或涣散介质,水仍是重要的反响性质料,组成水性聚氨酯现在以预聚体法为主,在聚氨酯预聚体涣散与水的一起,水也参加扩链。因为水或二胺的扩链,实际上大多数水性聚氨酯是聚氨酯-脲乳液(涣散液),聚氨酯-脲比纯聚氨酯有更大的内聚力和粘接力,脲键的耐水性比氨酯键好。5.


    亲水性扩链剂


    亲水性扩链剂便是能引进亲水性基团的扩链剂。这类扩链剂是仅在水性聚氨酯制备中运用的特别质料。这类扩链剂中常常含有羧基、磺酸基团或仲胺基,当其结合到聚氨酯分子中,使聚氨酯链段上带有能被离子化的功能性基团。(1)羧酸型扩链剂


    二羟甲基丙酸


    简称DMPA,全称2,2-二羟甲基丙酸,又称α,α-双羟甲基丙酸,在国内外是聚氨酯乳液常用的一种亲水性扩链剂,早在六、七十年代在德国、美国等国家就用于制备聚氨酯乳液。9年代初我国成都某厂已能小批量出产。该扩链剂为白色结晶,熔点较高,储存安稳,因其分子量小(Mw134),较少的用量就能供给满足的羧基量。DMPA的一种制备办法是:由甲醛和丙醛组成二羟甲基丙醛,再用过氧化氢氧化成二羟甲基丙酸。


    二羟基半酯


    半酯是醇与二元酸酐反响的产品,一般醇与酸酐的摩尔比为1:1,酸酐的一个羧基被酯化,而保存另一个羧基。用于聚氨酯乳液的半酯类扩链剂制备中,所用的醇类化8455新葡萄娱乐一般为小分子三醇或低聚物三醇,例如甘油、低分子量聚醚三醇。这样就能生成含羧基的二羟基化8455新葡萄娱乐。三醇的分子量一般在约1~2之间。可用于制备半酯的酸酐有顺丁烯二酸酐(顺酐)、邻苯二甲酸酐(苯酐)、丁二酸酐、戊二酸酐等。半酯一般需克己。二、水性聚氨酯的制法有以下几种:


    1、溶液法(亦称丙酮法)把端异氰酸基预聚体溶于低沸点能与水互溶的溶剂中(丙酮最常闪锈助剂种类用,因而此办法亦称丙酮法),与亲水性官能基的化8455新葡萄娱乐反响,生成聚氨酯离聚物,加水拌和完成相搬运,蒸馏法收回丙酮,得水性聚氨酯乳液。进程如下:


    此法是现在最常用、最重要的办法,进程复便且重现性好。简直一切的线型聚氨酯都能够用此法植入离子体,再涣散于水相中成为水涣散液。其涣散液粒径为.3~.5μm,粒度可变规模较广,可为不透明或半透明或乳白色热塑性聚氨酯乳液。


    2、预聚体涣散法


    此进程不需要很多溶剂,避免了收回溶剂的费事,一起也契合低VOC和无VOC未来环保要求的趋势。此工艺进程的第一步也是先组成端-NCO基预聚体,再植入离子基,使成为离子性齐聚物,加水并激烈拌和,此间,聚氨酯预聚体构成水涣散液和端-NCO基与水进行的扩链反响一起发生。参加二元胺作扩链剂能够削减-NCO与水反响的几率,终究生成聚氨酯-脲水涣散液。进程如下:


    此法较丙酮法简略,无须溶剂收回工序,节能,但产品功能稍差于丙酮法。通常是把预聚体在激烈拌和下参加水中涣散,假如-NCO活性较低或许运用高剪切力混合涣散设备也能够反加料涣散,即把水参加预聚体中。此法制得乳液粒径为.1~.5μm,且可制得具有不同交联度的聚氨酯乳液。


    3、熔融涣散法


    将聚酯或聚醚二醇、叔胺和异氰酸酯在熔融状态下制备预聚体,用过量尿素停止使生成亲水性的双缩二脲离聚物,再将其在甲醛水溶液中涣散,使发生羟甲基化反响,生成羟甲基双缩二脲聚氨酯齐聚物,用水稀释即可得聚氨酯双脲乳液。实际上是在低pH值情况下,涣散相之间的缩聚反响然后到达扩链和交联的意图。此法反响较易操控,不需溶剂,一起也不要求高效混合设备,可制成粒径为.3~1μm之间的涣散胶粒,涣散液安稳,适合大规模工业化出产,能制备委员长中交联度的聚氨酯乳液。


    此外,水性聚氨酯的制备办法还有酮亚胺法(Ketimine)、酮吖嗪法(Ketazine)。此两种办法分别用酮亚胺(酮与二胺的缩8455新葡萄娱乐)和酮吖嗪(酮和肼的缩8455新葡萄娱乐)作潜扩链剂,在一般条件闪锈助剂种类下它们不会与异氰酸酯反响,一旦遇水后便开端水解反响,其水解产品除了酮以外,分别为二胺和肼,而水解速度远远快于异氰酸酯与水的反响,其水解进程如下式所示:


    此进程中,水解反响产品二胺和肼充任涣散于水中预聚体的扩散剂,扩链反响与水涣散简直同步进行,直到水参加呈现相搬运现象时方止。本法须运用溶剂和涣散设备,可制得粒径为.3~1μm的涣散液。


    端异氰酯预聚体在乳化剂效果下,运用闪锈助剂种类 高剪切力拌和设备,强行涣散,一起运用二胺作扩链剂也能制得聚氨酯乳液。为了下降预聚体粘度可适当加些溶剂,此法取得的乳液粒径大,约为.7~3μm,安稳性差,易发生相别离并发生凝胶,成膜功能差,成膜需加热到1℃以上方能取得必定强度。


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