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          揭秘水性聚氨酯的那些“內幕”

          瀏覽: 發表時間:2020-09-23 10:29:04

            水性聚氨酯是配制水性聚氨酯膠粘劑的基礎物質和關鍵組分,它的性能直接決定膠粘劑的最終性能。水性聚氨酯的制備一般是先合成一定分子量的聚氨酯預聚體,然后在剪切力作用下將預聚體分散在水中。親水單體擴鏈法的合成工藝有溶劑法、預聚物分散水中擴鏈法、熔融分散縮聚法等。

            研制工作具有以下特點:

           ?。?)從產品結構來看,主要是乳液型,水溶性次之,膠乳型則不常見。

           ?。?)從原料來看,多元醇主要用聚醚型,聚酯型次之,聚碳酸酯極少見。異氰酸酯的品種更少,只有TDI,HDI、MDI僅見報道。擴鏈劑多用醇類,胺類較少使用。

           ?。?)從制備方法及種類來看,一般是自乳化,羧酸型、陰離子體系;外乳化,磺酸型,季銨鹽型乳化體系較少;熔融分散,固體自發分散法等則未涉及。

            欲配制高性能水性聚氨酯膠粘劑,必須制備高性能水性聚氨酯。大多數水性聚氨酯主要是線性熱塑性聚氨酯,由于其涂膜沒有交聯,分子量較低,因而耐水性,耐溶劑性,膠膜強度等性能還較差。為提高水性聚氨酯的性能,必須對其進行改性。

          寶威水性聚氨酯

            水性聚氨酯的改性

            從水性聚氨酯的制備工藝過程來看,聚氨酯預聚體的分子結構對水性聚氨酯的最終性能有著決定性的影響。因此其改性主要應從預聚體上做文章,通過改變預聚體的分子結構,分子量大小等等因素而達到改性的目的,以得到高性能水性聚氨酯。

            合成預聚體的原料選擇

            聚氨酯預聚體的合成原料主要是低聚物多元醇和二異氰酸酯。低聚物多元醇通常分為聚醚多元醇和聚酯多元醇兩類,由聚醚多元醇制得的預聚體有良好的水解穩定性,較好的柔韌性和延伸性,且耐低溫性能好;而聚酯多元醇型預聚體內聚力大,粘接強度高。國外水性聚氨酯的主流產品一般為聚酯型,而國內則以聚醚型為主。有文獻報道,以一定比例的聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物為原料制得的預聚體性能較為理想。另外,低聚物多元醇的分子量和官能度對預聚體的性能也有很大影響,在預聚體的分子中引入部分分子量適量的三官能度聚醚,能增加預聚體的分子交聯度,從而改善水性聚氨酯的耐水性。

            通過原料及工藝的選擇,能制得部分支化和交聯的水性聚氨酯,干燥固化時一般不發生化學反應,這種方法稱為內交聯法,多用于單組分體系。還有所謂外交聯法,即在使用時添加交聯劑到水性聚氨酯中,交聯劑與聚氨酯分子發生化學反應而交聯,外交聯法相當于雙組分體系。目前,國內外生產的水性聚氨酯幾乎都是單組分的,90年代雙組分水性聚氨酯受到重視,其研究重點是減少副反應,增加反應的選擇性及在潮濕低溫下成膜。


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