聚合物自乳化法擴鏈劑
由于外乳化法制得的PU分散液極其粗糙且很不穩定，因此多采用聚合物自乳化法擴鏈劑制備水性PU。根據聚合物自乳化法擴鏈劑擴鏈反應不同，自乳化法可分為丙酮法、封端法、熔融分散縮聚法、預聚體分散水中擴鏈法等。
丙酮法丙酮法首先是用聚醚或聚酯多元醇與二異氰酸酯反應，制備出端基為一NCO的高粘度預聚物，加人適量低沸點(diǎn)的溶劑(丙酮、丁酮或四氫呋喃)以降低粘度，然后引人親水基團擴鏈，再加溶劑降低粘度，在高速攪拌下加水稀釋?zhuān)瑢㈦x子化的聚氨酯分散到大量丙酮(約80%)和水(約20%)的介 質(zhì)中，反應結束后減壓蒸餾除去溶劑得到聚氨酯乳液。
預聚體—丙酮降粘—擴鏈—季胺化—分散于水—蒸除丙酮—PU乳液 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，反應易于控制、重復性好、乳液粒徑范圍大、生產(chǎn)質(zhì)量好但溶劑需回收且難以重復利用，生產(chǎn)成本高。
如:由聚醚多元醇370份(重量份數)，TDI127份，N—甲基二乙醇胺40份制得的30%聚氨酯水分散物，用醋酸中和，然后每100份上述水分散液中加入5份山梨醇縮水甘油醚。
封端法是選擇合適的一種或幾種復合低分子量的封閉劑，先將對水敏感的異氰酸酯的端NCO基團保護起來(lái)，使其失去活性，再加入聚合物自乳化法擴鏈劑和交聯(lián)劑共乳化制成乳液。使用時(shí)，通過(guò)熱處理使NCO基團脫封，異氰酸根與含活性氫的交聯(lián)劑反應，形成網(wǎng)絡(luò )狀結構的聚氨酯涂膜。
預聚體—異丙醇熔融—封端—PU乳液 這種方法的關(guān)鍵是選擇適當的封端劑。常用的封端劑有酚類(lèi)、醇類(lèi)、酰氨類(lèi)、肟類(lèi)、亞甲基類(lèi)等。
熔融分散縮聚法。熔融分散縮聚法又稱(chēng)溶體分散法、預聚體分散甲醛擴鏈法。此法是將多元醇、多異氰酸酯熔融聚合，制成含離子基團的端基為一NCO的預聚物，經(jīng)離子化后在均相狀態(tài)下用甲醛進(jìn)行羥甲基化形成更親水的羥甲基低聚物，分散于水中即成穩定的PU乳液。
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑MMEA應用：聚氨酯彈性體、聚脲樹(shù)脂固化劑及環(huán)氧樹(shù)脂固化劑.
英文名稱(chēng):4,4'-Methylene-bis(2-methyl-6-ethylaniline)
CAS號:19900-72-2
分子式: C19H26N2
預聚體(含離子基團)—熔融—季胺化—羥甲基化—分散于水—PU乳液
預聚體分散水中擴鏈法。預聚體分散水中擴鏈法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的。它首先制備帶親水基團并含—NCO端基的預聚物，通常加入少量的N-甲基吡咯烷酮調整粘度，在高速攪拌下將其分散于去離子水中，然后加入聚合物自乳化法擴鏈劑多元胺水溶液進(jìn)行擴鏈，生成高分子量的水性聚氨酯。
預聚體—引入親水基—分散于水—擴鏈—PU乳液 預聚體分散法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，能節省大量的溶劑，便于連續化工業(yè)生產(chǎn)，有較好的發(fā)展前景，雖產(chǎn)品質(zhì)量不如丙酮法，但無(wú)需使用大量的有機溶劑，并可制備有支化度的聚氨酯乳液，是目前工業(yè)化生產(chǎn)涂料和膠粘劑比較成熟的方法，發(fā)達國家主要利用該法合成高檔脂肪族水性聚氨酯。
此外，還有溶液法、二元胺直接擴鏈法、酮亞胺和酮連氮法、與水直接混合法、固體自發(fā)分散法等。近年來(lái)出現了一些新的制備方法，如用SO3或濃H2SO4磺化芳香族多異氰酸酯多元醇的預聚物，將親水性的—SO3H基團引入大分子苯環(huán)上，經(jīng)擴鏈反應制得磺酸鹽型水性聚氨酯。同時(shí)，在軟硬段中同時(shí)引入離子基團也成為自乳化設計的手段之一。
芳香族異氰酸酯制備的聚氨酯由于硬段含剛性芳環(huán)，因而使其硬段內聚強度增大，材料強度一般比脂肪族異氰酸酯型聚氨酯的大，但抗紫外線(xiàn)降解性能較差，易泛黃。脂肪族聚氨酯則不會(huì )泛黃。不同的異氰酸酯結構對聚氨酯的耐久性也有不同的影響，芳香族比脂肪族異氰酸酯的聚氨酯抗熱氧化性能好，因為芳環(huán)上的氫較難被氧化。
聚醚型耐水解也是相對的，容易在血液中巨嗜細胞所產(chǎn)生氧自由基的作用下氧化降解，導致生理條件下的應力開(kāi)裂。Cardiothane51是由90%聚氨酯和10%PDMS構成的嵌段共聚物，該產(chǎn)品有較好的血液相容性，已用于主動(dòng)脈內氣囊、人工心臟、導管和血管中。聚氨酯-聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物，可以采用浸漬方法成型，有很好的機械性能。
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