新型親水擴鏈劑
一種新型親水擴鏈劑的制備方法，包括：將親水擴鏈劑中加入活性單體，氮氣保護，溫度為0-160℃，親水擴鏈劑完全溶解后，加入催化劑和助催化劑，反應1-30h，抽真空，即得新型親水擴鏈劑，其中活性單體和親水擴鏈劑的摩爾比為1-30:1。新型親水擴鏈劑制備方法工藝簡(jiǎn)單易行，設備簡(jiǎn)單；生產(chǎn)的水性聚氨酯不含高沸點(diǎn)的有毒助溶劑，更加環(huán)保、安全。
DMPA是目前使用較廣泛的親水擴鏈劑，但DMPA熔點(diǎn)高（175～185℃），很難加熱溶解，這就需加入溶劑如N-甲基吡咯烷酮（NMP）、丙酮等，NMP沸點(diǎn)高，制備PU后很難除去，而DMPA在丙酮中的溶解度較小，在合成過(guò)程中需要加入大量的丙酮，脫酮過(guò)程麻煩且脫不干凈，給生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)安全隱患。
二羥甲基丁酸（DMBA）作為新一代的親水性擴鏈劑，結構與DMPA相似，卻能縮短了反應時(shí)間，降低能耗，節省能源，其產(chǎn)品性能優(yōu)越，使水性聚氨酯分散體系在皮革涂飾、膠粘劑、涂料等方面得到更加廣泛的應用。
在實(shí)驗中發(fā)現，DMBA與DMPA在聚合物多元醇中的溶解行為受聚合物多元醇相對分子質(zhì)量影響較小，但二者的溶解溫度有很大的差別。DMPA的溶解溫度為145~150 ℃，低于此溫度，又慢慢析出，而DMBA的溶解溫度為80 ℃，一旦溶解，降低溫度無(wú)析出現象。這由于DMBA的熔點(diǎn)較低（Tm=108~113 ℃），而DMPA的熔點(diǎn)則較高（Tm=175~188 ℃）。
在反應活性方面DMPA體系在6 h后仍有較強的NCO基吸收峰，此時(shí)仍可看到反應瓶中有少量未溶解的DMPA。而DMBA體系在5 h后NCO基吸收峰已不明顯，這說(shuō)明DMBA與NCO基反應較快。這是因為，DMBA在聚合物多元醇中溶解溫度為80 ℃，而體系反應溫度也為80 ℃，整個(gè)反應在均相體系中進(jìn)行；其二是DMPA與DMBA在分子結構上的差異，DMBA由于碳鏈上增加一個(gè)亞甲基（—CH2），使羧基與羥基距離加大，羥基與異氰酸酯基反應的空間位阻減小。
4,4'-亞甲基雙(2-乙基)苯胺(芳香族二胺類(lèi)擴鏈劑MOEA)用途
本品為氨基鄰位乙基取代的芳香族二胺類(lèi)擴鏈劑,與TDI和MDI預聚體有著(zhù)良好的相容、配伍性,反應速度較快,與E100搭配可用于反應注射成型和聚脲噴涂工藝,制品具有優(yōu)良的物理以及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。用于聚脲彈性防水材料,可有效提高材料的強度、耐植物穿刺和耐老化性能。本品也可用作環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑,賦予制品良好的抗張、耐撕裂、電絕緣及耐熱等性能。
DMBA聚氨酯乳液膠膜的拉伸強度及斷裂伸長(cháng)率高于DMPA聚氨酯，但50%模量則較低。原因還是在于DMBA的分子結構，龐大的側鏈—CH2COO—妨礙了聚氨酯硬段的聚集，硬段堆砌程度差，使硬段本身在軟段基質(zhì)中溶解程度偏高，硬段微區中硬段減少，這些因素會(huì )導致模量下降，然而，低模量會(huì )導致較大的斷裂伸長(cháng)，反過(guò)來(lái)較大的斷裂伸長(cháng)又會(huì )使軟段進(jìn)一步產(chǎn)生應力結晶，結果出現較高的拉伸強度。
隨著(zhù)DMPA用量的增加，分散體的粒徑總體減小，粒徑分布變窄，穩定性增強，涂膜的拉伸強度和剪切強度提高，斷裂伸長(cháng)率降低。但DMPA含量過(guò)高將導致耐水性下降，相轉變點(diǎn)后延，使乳化過(guò)程需要更多的水，固含量大大降低。
當DMPA含量較低時(shí)，乳液粘度隨DMPA含量的增大而變化不明顯，而當DMPA含量較高時(shí)，隨著(zhù)親水基團含量的增加，雙電層厚度增加和水溶脹性因素占主導地位，乳液的粘度明顯增大。
DMBA作為新一代的親水性擴鏈劑，結構與DMPA相似，卻能縮短了反應時(shí)間，降低能耗，節省能源，其產(chǎn)品性能更加優(yōu)越，但由于價(jià)格遠高于DMPA，故工業(yè)應用較少。
李堅等以二羥甲基丁醛和水為原料，在過(guò)氧化氫作用下合成了二羥甲基丁酸，并以此作為擴鏈劑合成聚氨酯乳液。用紅外光譜及液相色譜等檢測手段對合成的二羥甲基丁酸進(jìn)行了分析。利用其合成的聚氨酯乳液具有較好的高溫、凍融和離心穩定性，所形成的膜具有一定的機械強度。
Lee等以DMBA為親水擴鏈劑，以PTMG650和HDI為主要原料，合成了羧酸型水性聚氨酯并對其性能進(jìn)行了分析。結果表明，通過(guò)結合軟段末端的離子性基團可以在低離子含量的條件下得到高固 含量且穩定的分散體。
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