水性聚氨酯發(fā)展概況 —水性聚氨酯制備用原料
水性聚氨酯制備用原料
1.低聚物多元醇：聚醚二醇、聚酯二醇、聚醚三醇、聚丁二烯二二醇、丙烯酸酯多元醇等 水性聚氨酯膠粘劑制備中常用的低聚物多元醇一般以聚醚二醇、聚酯二醇居多，有時(shí)還使用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等小品種低聚物多元醇。聚醚型聚氨酯低溫柔順性好，耐水性較好，且常用的聚氧化丙烯二醇(PPG)的價(jià)格比聚酯二醇低，因此，我國(guó)的水性聚氨酯研制開(kāi)發(fā)大多以聚氧化丙烯二醇為主要低聚物多元醇原料。由聚四氫呋喃醚二醇制得的聚氨酯機(jī)械強(qiáng)度及耐水解性均較好，惟其價(jià)格較高，限制了它的廣泛應(yīng)用。
聚酯型聚氨酯強(qiáng)度高、粘接力好，但由于聚酯本身的耐水解性 能比聚醚差，故采用一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯，其貯存穩(wěn)定期較短。但通過(guò)采用耐水解性聚酯多元醇，可以提高水性聚氨酯膠粘劑的耐水解性。國(guó)外的聚氨酯乳液膠粘劑及涂料的主流產(chǎn)品是聚酯型的。脂肪族非規(guī)整結(jié)構(gòu)聚酯的柔順性也較好，規(guī)整結(jié)構(gòu)的結(jié)晶性聚酯二醇制備的單組分聚氨酯乳液膠粘劑，膠層經(jīng)熱活化粘接，初始強(qiáng)度較高。而芳香族聚酯多元醇制成的水性聚氨酯對(duì)金屬、RET等材料的粘接力高，內(nèi)聚強(qiáng)度大。
其他低聚物二醇如聚碳酸酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚丁二烯二醇、丙烯酸酯多元醇等，都可用于水性聚氨酯膠粘劑的制備。聚碳酸酯型聚氨酯耐水解、耐候、耐熱性好，易結(jié)晶，由于價(jià)格高，限制了它的廣泛應(yīng)用。
2.異氰酸酯:TDI、MDI、IPDI、HDI等
制備聚氨酯乳液常用的二異氰酸酯有TDI、MDI等芳香族二異氰酸酯，以及TDI、MDI、HDI：MDI等脂肪族、脂環(huán)族二異氰酸酯。由脂肪族或脂環(huán)族二異氰酸酯制成的聚氨酯，耐水解性比芳香族二異氰酸酯制成的聚氨酯好，因而水性聚氨酯產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性好。國(guó)外高品質(zhì)的聚酯型水性聚氨酯一般均采用脂肪族或脂環(huán)族異氰酸酯原料制成，而我國(guó)受原料品種及價(jià)格的限制，大多數(shù)僅用TDI為二異氰酸酯原料。 多亞甲基多苯基多異氰酸酯一般用于制備乙烯基聚氨酯乳液和異氰酸酯乳液。
3．?dāng)U鏈劑：1，4—丁二醇、乙二醇、己二醇、乙二胺等
水性聚氨酯制備中常常使用擴(kuò)鏈劑，其中可引入離子基團(tuán)的親水性擴(kuò)鏈劑有多種，除了這類特種擴(kuò)鏈劑外，經(jīng)常還使用1，4—丁二醇、乙二醇、一縮二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亞乙基三胺等擴(kuò)鏈劑。由于胺與異氰酸酯的反應(yīng)活性比水高，可將二胺擴(kuò)鏈劑混合于水中或制成酮亞胺，在乳化分散的同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)。
4．水：蒸餾水、離子水
水是水性聚氨酯膠粘劑的主要介質(zhì)，為了防止自來(lái)水中的Ca2+、寸+等雜質(zhì)對(duì)陰離子型水性聚氨酯穩(wěn)定性的影響，用于制備水性聚氨酯膠粘劑的水一般是蒸餾水或去離子水。除了用作聚氨酯的溶劑或分散介質(zhì)，水還是重要的反應(yīng)性原料，合成水性聚氨酯目前以預(yù)聚體法為主，在聚氨酯預(yù)聚體分散與水的同時(shí)，水也參與擴(kuò)鏈。由于水或二胺的擴(kuò)鏈，實(shí)際上大多數(shù)水性聚氨酯是聚氨酯—脲乳液(分散液)，聚氨酯—脲比純聚氨酯有更大的內(nèi)聚力和粘接力，脲鍵的耐水性比氨酯鍵好。
5.親水性擴(kuò)鏈劑：二羥甲基丙酸(DMPA)、二羥基半酯、乙二胺基乙磺酸鈉、二亞乙基三胺等 親水性擴(kuò)鏈劑就是熊引入親水性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑。這類擴(kuò)鏈劑是僅在水性聚氨酯制備中使用的特殊原料。這類擴(kuò)鏈劑中常常含有羧基、磺酸基團(tuán)或仲胺基，當(dāng)其結(jié)合到聚氨酯分子中，使聚氨酯鏈段上帶有能被離子化的功能性基團(tuán)。
6.成鹽劑：HCL、醋酸、環(huán)氧丙烷
7.溶劑：丙酮、甲乙酮、甲苯等
8.乳化劑：聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚物
9.交聯(lián)劑：環(huán)氧樹(shù)脂、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、多異氰酸酯
10.增稠劑：羧甲基纖維素、羥甲基纖維素等。 水性聚氨酯的應(yīng)用 最初的水性聚氨酯是以纖維或皮革處理劑為主要目的開(kāi)發(fā)的。隨著性能的不斷改善，應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。用途包括涂料、膠粘劑(粘合劑)、處理劑、乳液聚合高分子乳化劑等等。
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