以六亞甲基二異氰酸酯(HDI)和聚環(huán)氧丙烷醚二醇(PPG)為主要原料，二羥甲基丙酸(dmpa)為親水性新型陽(yáng)離子擴鏈劑合成了聚氨酯預聚體，再經(jīng)過(guò)不同新型陽(yáng)離子擴鏈劑擴鏈、乳化制備水性聚氨酯(WPU)乳液，然后與自制交聯(lián)劑HM交聯(lián)成膜。

研究了不同新型陽(yáng)離子擴鏈劑對聚氨酯乳液穩定性及涂膜力學(xué)性能的影響。結果表明，以脂肪族二醇擴鏈的WPU乳液的外觀(guān)好于芳香族二酚，而芳香族二酚擴鏈的WPU涂膜力學(xué)性能優(yōu)于脂肪族二醇。

大多數水性聚氨酯產(chǎn)品可室溫干燥固化，通過(guò)適當的熱處理，一般都可提高膠膜的強度和耐水性。熱處理能促使成鹽劑揮發(fā)，使熱塑性聚氨酯的分子鏈段排列緊密，冷卻后形成更多的氫鏈，從而提高內聚力和粘接強度。 交聯(lián)型水性聚氨酯，加熱通常使基團之間發(fā)生化學(xué)反應，形成交聯(lián)結構，從而提高耐水、耐熱性能。

環(huán)氧樹(shù)脂共混改性水性聚氨酯的紅外光譜圖，其1732cm-1 處的吸收峰歸屬于氨基甲酸酯基中羰基的吸收峰，832cm-1 處是不受其他基團特征峰干擾的環(huán)氧基團的特征峰，它證明了共混改性水性聚氨酯中環(huán)氧基團的存在。

出了GM210、PU預聚體和3#樣品的紅外光譜圖。在GM210中，3474cm-1左右處的峰為O—H鍵的伸縮振動(dòng)峰，2970cm-1，2867cm-1左右處的峰是飽和C—H鍵的伸縮振動(dòng)峰，1089cm-1左右處寬而強的峰是醚鍵C—O—C的伸縮振動(dòng)峰。



3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(環(huán)脂胺固化劑擴鏈劑dacm,macm)

熔點(diǎn)：-7- -1℃

沸點(diǎn)：347℃

閃點(diǎn)：173℃

相對密度：0.945

產(chǎn)品應用：產(chǎn)品性能與巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一樣；用途如下：

1、用于環(huán)氧樹(shù)脂固化劑(高檔打磨,飾品膠);

2、環(huán)氧涂料固化劑（船舶漆，重防腐漆等工業(yè)建筑漆）;

3、還氧復合材料固化劑(風(fēng)力葉片固化劑，風(fēng)力模具料固化劑,膠輥固化劑);

4、應用用于聚氨酯(PU),聚脲噴涂彈性體(SPUA)等的擴鏈劑,助劑;

5、應用于聚天門(mén)冬氨酸酯，聚酰胺(PA)等.

6、用于合成異氰酸酯，進(jìn)一步制備成UV涂料、PU漆、透明彈性體及膠粘劑等，此外，也應用于聚酰胺和環(huán)氧樹(shù)脂工業(yè)。

推薦用量：配合比100：32（相對于EEW=190環(huán)氧樹(shù)脂），可使用時(shí)間400min（25°150g）。


環(huán)氧樹(shù)脂E244改性水性聚氨酯乳液，其綜合性能共聚法優(yōu)于共混法。在60～80℃溫度下進(jìn)行擴鏈反應，既能保證OH與NCO的反應，又能抑制副反應的發(fā)生。在相同條件下，乳化溫度較低，有利于制得粒徑細小的穩定乳液。

在PU預聚體的紅外光譜圖中，3300cm-1左右處的峰是N—H鍵伸縮振動(dòng)峰，2868cm-1，2971cm-1左右處的峰是飽和C—H鍵的伸縮振動(dòng)峰，在2268cm-1左右處出現的強峰是異氰酸酯基的特征峰，表明PU預聚體鏈端的異氰酸酯基未被完全封端。1730cm-1左右處的吸收峰為氨酯鍵中羰基特征峰。1104cm-1左右處的吸收峰為醚鍵C—O—C的特征峰。

將GM210、PU預聚體的紅外譜線(xiàn)進(jìn)行對比，GM210中3474cm-1左右處的聚醚的O—H峰在PU 預聚體中已不存在，而PU預聚體中3300cm-1左右處多了一個(gè)吸收峰(羥基與異氰酸酯基反應生成了N-H峰)，且在2268cm-1左右處還多出了一個(gè)強峰(此峰為反應引入的異氰酸酯基-NCO特征峰)，1730cm-1左右處氨酯鍵中羰基特征峰基本沒(méi)有變化。

同時(shí)在1387～1607cm-1之間出現了一組峰(為T(mén)DI中苯環(huán)的特征峰)。由此可見(jiàn)，預聚體中既含氨基甲酸酯鍵，又含—NCO基，說(shuō)明TDI已與聚醚二元醇兩端的羥基發(fā)生反應，又因TDI中兩個(gè)—NCO集團反應活性相差將近10倍，且在制備過(guò)程中TDI過(guò)量，因而主要產(chǎn)物是端異氰酸酯基聚氨酯預聚體，而不是線(xiàn)型聚氨酯大分子。

對比PU預聚體和3#曲線(xiàn)，可以看出PU預聚體中2268cm-1處的異氰酸酯基-NCO特征峰在3#樣品中已經(jīng)完全消失，結合文獻，可以推測，擴鏈劑1，4-丁二醇與PU預聚體發(fā)生反應: OCN-R-NHCOO～OCONH-R-NCO+HO-R′-OH→OCN-R-NHCOO～OCONH-R-NHCOO-R’-OH 同時(shí)，可能進(jìn)一步反應，形成脲基甲酸酯和縮 二脲: OCN-R-NHCOO～OCONH-R-NCO+RN2HCOOR″→OCN-R-NHCOO～OCONH-R-NHCONRCOO″ OCN-R-NHCOO～OCONH-R-NCO+RN2HCONHR″→OCN-R-NHCOO～OCONH-R-NHCONRCONHR″

比較4#樣品及TDE-85和PU預聚體的紅外圖譜，可以發(fā)現，PU預聚體中2270cm-1左右處異氰酸酯基-NCO的特征峰在4#樣品中已完全消失，TDE-85中的908cm-1左右處的環(huán)氧基特征峰在4#樣品中也基本消失，同時(shí)1180cm-1處的醚鍵特征吸收峰強度也明顯減弱，結合文獻可以推測在本實(shí)驗條件下，4#樣品中的TDE-85和PU預聚體發(fā)生如下反應: 即異氰酸酯基—NCO與環(huán)氧基反應生成烷酮結構的聚合物。

文章版權：張家港雅瑞化工有限公司

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