通過(guò)自乳化法合成了水性聚氨酯，用環(huán)氧樹(shù)脂E244、陽(yáng)離子型WPU擴鏈劑改性水性聚氨酯。探討了水性聚氨酯的配方及反應條件，研究了環(huán)氧樹(shù)脂用量、加入方式、溫度等因素對乳液穩定性和涂膜性能的影響。

結果表明:用環(huán)氧樹(shù)脂、陽(yáng)離子型WPU擴鏈劑改性水性聚氨酯，可顯著(zhù)提高水性聚氨酯的耐水性、耐溶劑性等性能。

水性聚氨酯(WPU)是以水代替有機溶劑作為分散介質(zhì)的新型聚氨酯體系，自從用陽(yáng)離子型WPU擴鏈劑合成出陽(yáng)離子型WPU以來(lái)，其無(wú)污染、安全可靠、機械性能優(yōu)良、與顏填料的相容性好、不易損傷被涂飾表面、易于改性等優(yōu)點(diǎn)，在皮革涂料、紙張涂層、鋼材防腐、纖維處理等許多領(lǐng)域中已逐步代替了溶劑型聚氨酯。

但WPU還存在耐水性、耐溶劑性差等缺點(diǎn)，在一定領(lǐng)域的使用中受到了限制。目前，世界各國最普遍的改性方法是采用丙烯酸酯類(lèi)單體通過(guò)接枝共聚改性的方式對WPU進(jìn) 行后處理。

這種方法可在一定程度上改善WPU的耐水、耐溶劑性。然而，其接枝交聯(lián)程度會(huì )影響到乳液的穩定性問(wèn)題，因乳液交聯(lián)密度低，其耐水性及其他機械性質(zhì)仍然不如傳統的溶劑型聚氨酯。

由于聚氨酯原料和配方的多樣性，水性聚氨酯開(kāi)發(fā)40年左右的時(shí)間，人們已研究出許多種制備方法和制備配方。水性聚氨酯用擴鏈劑合成的水性聚氨酯品種繁多，可以按多種方法分類(lèi)。

水性聚氨酯可分為聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。實(shí)際應用最多的是聚氨酯乳液及分散液，本文中統稱(chēng)為水性聚氨酯或聚氨酯乳液。




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


水性聚氨酯用擴鏈劑合成的水性聚氨酯膠粘劑按使用形式可分為單組分及雙組分兩類(lèi)?？芍苯邮褂?，或無(wú)需交聯(lián)劑即可得到所需使用性能的水性聚氨酯稱(chēng)為單組分水性聚氨酯膠粘劑。若單獨使用不能獲得所需的性能，必須添加交聯(lián)劑；或者一般單組分水性聚氨酯添加交聯(lián)劑后能提高粘接性能，在這些情況中，水性聚氨酯主劑和交聯(lián)劑二者就組成雙組分體系。

自乳化法制水性聚氨酯最常用方法有預聚體分散法和丙酮法。預聚體法即在預聚體中導人親水成分，得到一定粘度范圍的預聚體，有水中乳化同時(shí)加入進(jìn)行鏈增長(cháng)，制備穩定的水性聚氨酯（水性聚氨酯一脲）。

丙酮法屬于溶液法，是以有機溶劑稀或溶解聚氨酯，再進(jìn)行乳化的方法。在溶劑存在下，預聚體與親水性擴鏈劑進(jìn)行擴鏈反應，生成較高分子量的聚氨酯，反應過(guò)程可根據需要加入溶劑以降低聚氨酯溶液粘度，使之易于攪拌，然后加水進(jìn)行分散，形成乳液，最后蒸去溶劑。

溶劑以丙酮、甲乙酮居多，故稱(chēng)為丙酮法。此法的優(yōu)點(diǎn)是丙酮，甲乙酮的沸點(diǎn)低、與水互容，易于回收處理。整個(gè)體系均勻，操作方便。由于降低粘度同時(shí)也降低了濃度，有利于在乳化之前制得高分子量的預聚體或聚氨脂樹(shù)脂，所得乳液的膜性能比單純預聚體法的好。

而預聚體法由于粘度的限制，為了便于剪切分散，預聚體的分子量不能太高，可能會(huì )影響水性聚氨酯性能，例如粘度高則乳化困難，粒徑大，乳液穩定性差；預聚體分子量小則NCO基團含量高，乳化后形成的脲鍵多，膠膜硬，缺乏柔軟性。

冷凍穩定性也是實(shí)際應用中考慮的一個(gè)因素。在貯存過(guò)程應防止凍結和長(cháng)期高溫。酸性物質(zhì)及多價(jià)金屬離子會(huì )使陰離子型聚氨酯乳液產(chǎn)生凝聚；陽(yáng)離子型應防止堿影響其穩定性。

表面張力是關(guān)系到水性聚氨酯對基材潤濕性的重要因素。水性聚氨酯的表面張力一般為0.040-0.060N／m，而水的表面張力是0.073N／m，有機溶劑的表面張力一般為0.025 N／m左右。

為了能有效地用水性聚氨酯膠粘劑粘接低能表面，可添加潤濕劑(流平劑)以降低乳液的表面張力，在這種情況下，必須選擇對粘附力或涂膜表面不利影響小的材料。一種含15％有機氟的表面活性劑Megafac F-813作為潤濕添加劑，對表面張力的影響。

文章版權：張家港雅瑞化工有限公司

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