改性陰離子水性聚氨酯的特點特征有哪些？
傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯含有中國大量具有揮發(fā)性有機結合溶劑，易燃、有氣味、污染企業(yè)環(huán)境、對人體健康有害．水性聚氨酯以水為分散介質，聚氨酯分子鏈中引入了一個親水性基團，可以在水中能夠形成社會穩(wěn)定的乳液，其成本低、不燃燒、不污染生態(tài)環(huán)境，溶劑使用量很小、生產技術安全性高．目前，國內研究水性聚氨酯主要產品不同種類發(fā)展雖然我們越來越多，但是*產品設計還需通過進口，自主創(chuàng)新研發(fā)一種高性能水性聚氨酯已經逐漸成為我國國內對于水性聚氨酯合成熱門專業(yè)方向問題之一．水性聚氨酯合成方法原料的種類存在很多，常用的合成聚氨酯軟鏈段的多元醇有聚醚和聚酯兩種數據類型，聚酯型水性聚氨酯膜強度高、耐熱性好，但耐水性差；聚醚型水性聚氨酯膜彈性和延伸性好，但黏合性沒有聚酯型的好．
本文以碳酸聚丙酯硅醇為軟段和脂肪族異氰酸酯IPDI，以碳酸聚丙酯二醇為原料合成的聚氨酯具有良好的強度、硬度和耐熱性，聚醚型聚氨酯的延伸性和柔韌性能。對自制的氨基聚氨酯進行了改性，提高了水性聚氨酯薄膜的力學性能，提高了其耐水性，合成了一種具有水性聚氨酯和氨基硅酮優(yōu)點的新型水性聚氨酯乳液。
1.陰離子水性聚氨酯預聚物的合成
(1)預聚合是合成水性聚氨酯的重要基礎步驟。預聚溫度直接影響體系中佛羅里達 c o 基團的含量，預聚速率隨溫度的升高而增大，反應程度隨時間的增加而變得更加完整，但副反應也隨之增加，因此控制預聚非常重要。采用二正丁胺法，通過體系中 n-c-o 含量隨時間的變化來確定預聚反應速率，為合理設計工藝提供了理論依據
實驗中，NCO\u002Fu 002 foh摩爾比為1.7，DMPA含量為5%(w 002 fw)，在不同溫度下合成了一系列預聚物。通過二正丁胺法滴定預聚物中游離-NCO基團的含量，實驗結果如圖1所示。
在同一反應時間內，自由基團含量隨反應溫度的升高而不斷降低。當預聚反應為70時，反應溫度較低，體系粘度大大增加，時間較長，效率為80，在120min時異氰酸鹽基團含量降低到7.35%，與反應過程中異氰酸鹽含量的理論值為7.34%相似，異氰酸鹽質量含量迅速降低，反應過大，因此分子量分布范圍過大。實驗結果表明，預聚變反應溫度為80度，預聚集時間約為2h。
為了確定擴鏈反應溫度和時間，選用二羥甲基丙酸（DMPA）作為親水擴鏈劑，DMPA為陰離子親水擴鏈劑，加入dmpa的方法有兩種：（1）溶液法： 將dmpa溶于nmp（n甲基2吡咯烷酮）溶劑中，在反應體系中，DMPA以粉末形式直接加入反應體系參與反應，直接加入DMPA反應為兩相反應，反應慢，周期長， DMPA溶液法加入的反應屬于均相反應，均相反應有利于傳質和傳熱，加快了反應速度，縮短了反應時間。 實驗中，NCO與OH的摩爾比為1.7，DMPA的含量為5%（<w/w），預聚合反應為80+2h，DMPA通過溶液加成擴鏈，實驗結果如圖2所示
可以看出，隨著鏈膨脹溫度的升高，異氰酸鹽基團含量達到實驗公式設計的理論值所需的時間逐漸縮短。在60進行鏈膨脹反應時，210min后體系中游離NCO基團含量為4.2%，反應速度慢，不利于聚氨酯鏈膨脹反應進展，分子量增加；鏈膨脹反應70時，180min后異氰酸鹽基團含量*下降至4.11%，與4剩余NCO堿含量的理論值相似。鏈式膨脹反應后的2%；當鏈式膨脹反應溫度為80時，體系粘度急劇增加，鏈式膨脹反應增強，-異氰酸鹽與氫原子在NHCOO上發(fā)生副反應的概率增加，難以控制和*分散。綜上所述，本實驗的鏈膨脹條件為70 3h，異氰酸鹽基團含量適中，反應溫和，體系粘度中等，乳化液*的最終分散效果良好。
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