選用高透明水性聚氨酯擴鏈劑、多異氰酸酯、低聚物多元醇等為原料，用半預聚體法和一步法制得一系列高硬度高透明性聚氨酯材料。

討論了合成工藝、多異氰酸酯結構、高透明水性聚氨酯擴鏈劑和多元醇平均每個(gè)羥基所對應的相對分子質(zhì)量(N值)及其平均官能度對聚氨酯材料性能的影響。

結果表明，選擇異佛爾酮二異氰酸酯及高透明水性聚氨酯擴鏈劑E并控制多元醇平均官能度在2.5～2.7和平均N值在120～150范圍內，采用半預聚法制得的高硬度透明聚氨酯材料具有較好的綜合力學(xué)性能及熱穩定性。

高硬度透明聚氨酯材料在光學(xué)材料、高檔建筑及工藝品等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。但國內關(guān)于邵D硬度大于70的透明PU材料的研究報道甚少。提高聚氨酯材料硬度的方法主要有:選擇含有剛性結構(如苯環(huán))的原材料、提高材料中硬段的含量、降低多元醇平均每個(gè)羥值所對應的相對分子質(zhì)量(N值)和提高其官能度。但每種方法都有局限性，難以達到目的，且在某種程度上還會(huì )使某些性能(如韌性和熱變形溫度)下降。

聚己二酸丁二醇酯(PBA，Mn=2000);聚四氫呋喃二元醇(PTMG，Mn=2000)、聚己內酯(PCL，Mn=2000);對甲苯磺酸，分析純;二月桂酸二丁基錫(DBT—DL)，化學(xué)純;六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、甲苯一2，4一二異氰酸酯(2，4一TDI)、多異氰酸酯固化劑Bayhydur(VPLS2319)，工業(yè)級;三羥甲基丙烷(TMP)，化學(xué)純;二羥甲基丙酸(dmpa)，土業(yè)級;乙二胺(EDA)，分析純;N-甲基吡咯烷酮(NMP)，分析純;三乙胺(TEA)、丙酮;芳香族聚酯二元醇(PAD)，自制。

將二元酸和二元醇按計量準確加入燒瓶中加熱升溫并通N2保護，在170～230~C脫水酯化，控制出水的速度、溫度及反應時(shí)間，等到設定酸值、羥值后抽真空，得到設定分子量的芳香族聚酯二元醇。




商品名稱(chēng)：環(huán)脂胺固化劑擴鏈劑dacm,macm

化學(xué)名稱(chēng)：3,3'-二甲基-4,4-二氨基二環(huán)己基甲烷

英文名：Dimethyldicyane

CAS:6864-37-5

分子式：C15H30N2

分子量：238.41

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）。


在裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管、溫度計、氮氣進(jìn)出口的500ml四口燒瓶中，加入聚酯二元醇，于90～120~C除水30rain，降溫奎80℃左右加入dmpa、TMP、NMP、TDI和HDI，滴加催化劑DBTDL，在氮氣保護下，于80～90℃反應至.NCO含量達理論值，得到預聚體。降溫至60~C后加入適量的丙酮和TEA中和成鹽。將所得預聚物在高速剪切下分散到去離子水中進(jìn)行乳化，然后加入EDA擴鏈，最后減壓蒸出丙酮，得到陰離子水性聚氨酯分散液。

主要影響因素

①多元醇與透明性的關(guān)系 PTMG、PCL及PAD型聚氨酯的透明性?xún)?yōu)于PBA型的，聚醚與聚酯相比，醚鍵極性比酯基小，分子鏈間的相互作用力也較弱，微相分離度大，不易結晶，故透明性好。PBA分子對稱(chēng)性、柔軟性均好，因此結晶性極好而呈不透明，PAD則是主鏈中有剛性的苯環(huán);分子鏈的規整化排列受到限制，透明度更高。

②多元醇的結構對粘接性能的影響 極性大的聚酯型聚氨酯對PET/PET薄膜的粘接能力大，PCL型水性聚氨酯的結晶性差，因此粘接力小;同樣膜的硬度也是以PBA及PAD型聚氨酯較好。

③R(NCO/OH)值對薄膜T剝離強度的影響 當R值增大時(shí)，剝離強度先呈增太趨勢，達到1.4左右時(shí)剝離強度最大，隨著(zhù)R值進(jìn)一步增加而減小，這是因為NCO含量增加，分子鏈間作用增加;剝離強度增大;進(jìn)一步增大時(shí)，硬段含量及相互作用力增大會(huì )阻礙分子鏈的活動(dòng)性，從而使膠層變硬，分子量也隨著(zhù)下降，其粘接性能因此下降，R為1.4左右時(shí)PET/PET的T剝離強度可獲得最大值。

④dmpa對乳液能狀的影響 dmpa過(guò)低膠黏劑粒子的親水性不夠，在貯存過(guò)程中會(huì )團聚而沉降;dmpa過(guò)高吸水率高，乳液黏度較大。隨著(zhù)dmpa含量的增加，其膠膜吸水率隨之增大，乳液穩定性提高，為3.5%時(shí)乳液由石灰水狀變?yōu)榘胪肝⑺{光乳液，充分中和的：dmpa量增加，粒子表面電荷密度增大，不易團聚;TEA的中和作用有利于聚合物微細分散，使粒子外側富集親水基團，與水分子有好的相容性，從而得到高穩定的乳液。

文章版權：張家港雅瑞化工有限公司

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