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Technical  Abstracts
陰離子水性聚氨酯合成工藝
來源: | 作者:孜源新材 | 發布時間: 2020-08-26 | 1802 次瀏覽 | 分享到:

陰離子水性聚氨酯可又細分為羧酸型、磺酸型,多為側鏈含離子基團。由于含羧基的化合物非常廣泛,因此國內外以研究羧酸型水性聚氨酯居多。

羧酸型水性聚氨酯的制備工藝主要有以下幾種:

1、由二元醇低聚物、二異氰酸酯、含羧基二元醇擴鏈劑(有時需要加入普通二元醇擴鏈劑)合成聚氨酯預聚體,以堿性中和劑中和羧基,并在水中乳化分散,得到陰離子型水性聚氨酯分散液。

2、聚氨酯預聚體和多元胺的酮溶液翻譯(即采用酮亞胺法進行胺擴鏈),制得氨酯--多胺(PUUA),PUUA在與二元酸酐反應,得到含羧基聚氨酯,在堿水種乳化,制成聚氨酯水分散體;

3、先由小分子多元醇與二元酸酐反應合成含羧基的低聚物多元醇,在與二異氰酸酯反應,制得易乳化于水的含羧基的預聚體。乳化時采用二醇擴鏈劑,制備具有不同性能的聚氨酯水分散體;

4、由二元醇于二元酸酐合成的單羧基單羥基半酯與三官能度端-NCO預聚體反應,制得部分端羧基聚氨酯預聚體,經中和分散于水,即得聚氨酯的水分散液。

 

制備磺酸型水性聚氨酯有如下方法:

1、采用含磺酸基團的擴鏈劑與-NCO封端的聚氨酯預聚體反應可在聚氨酯分子鏈上引入磺酸基團,乳化于水后可得聚氨酯水分散體;

2、利用聚氨酯分子鏈上的活潑氫引入磺酸基團,如由乙二胺擴鏈的聚氨酯分子鏈上-NH-基團在堿性條件下可使1,3-苯磺酸內酯開環,在聚氨酯分子鏈上引入磺酸基團,得到磺酸型聚氨酯,乳化于水后制得聚氨酯水分散體;

3、聚氨酯分子中芳環磺化入磺酸基團,如由聚醚多元醇與芳香族二(或多)異氰酸酯制得的聚氨酯預聚體,預聚體分子中芳環經濃硫酸、三氧化硫或氯磺酸等強磺化劑磺化,然后以叔胺中和,得到易分散于水的磺酸型水性聚氨酯;

4、亞硫酸氫鹽封閉-NCO基團法,亞硫酸氫鈉或亞硫酸氫銨等亞硫酸氫鹽可與-NCO封端的聚氨酯預聚體進行封閉反應,得到含磺酸鹽基團的磺酸型水性聚氨酯,溶于水或乳化于水后可得到磺酸型聚氨酯水分散液。

 

非離子型水性聚氨酯制備工藝

非離子型水性聚氨酯,即分子中不含離子基團的水性聚氨酯,其在水中的分散體系取決于親水性鏈段或親水性基團,親水性鏈段一般是中低分子量聚氧化乙烯,親水性基團一般是羥甲基或羥乙基。

 

非離子型水性聚氨酯的制備有兩種途徑:

1、利用親水性聚氧化乙烯鏈段合成非離子型聚氨酯,如由聚四氫呋喃二醇、聚氧化乙烯二醇與甲苯二異氰酸酯(TDI)合成端-NCO預聚體,以低分子量二醇或二胺擴鏈,制得不含-NCO基團的聚氨酯,在水中乳化后得到非離子型水性聚氨酯;

2、利用親水性羥甲基或羥乙基合成非離子型水性聚氨酯,由于羥甲基、羥乙基具有親水性,含較多此類基團的聚氨酯低聚物不用乳化劑也能自乳化于水,可制得穩定性高的非離子型水性聚氨酯分散液。如將-NCO封端的聚氨酯預聚體與過量的三乙醇胺或二乙醇胺反應,可以得到以羥乙基為端基的聚氨酯,分散于水后得到非離子型水性聚氨酯分散液。
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