水性PU树脂知识大全(树脂合成,黏度,固含量,膜软硬度等)
水性PU树脂就是通过水代替有机溶剂作为分散介质的聚氨酯体系,是一种新型环保型高分子材料。因其优异的环保性、优良的机械性能,以及与其他水性树脂的相容性好,水性PU树脂被广泛的应用作胶粘剂、涂料、涂层类产品。
水性PU树脂的合成:
水性PU树脂的合成一般是先将二异氰酸酯、低聚物多元醇、扩链剂进行预聚反应,这一步的反应机理属于逐步聚合反应。反应生成一定分子量预聚体或高分子量的PU树脂后,再采用相转移法将其乳化在水中,即可合成水性PU树脂。
水性PU树脂合成原料:
多异氰酸酯:
常用的品种有芳香族二异氰酸酯,包括TDI、MDI;脂肪族二异氰酸酯HDI和脂环族二异氰酸酯IPDI、HMDI等等。芳香族PU的力学性能较好,不过由于苯环的存在,不耐黄变、其热活化温度较高,限制了其应用范围。脂肪族或脂环族PU的耐水解性能、储存温度性也比芳香族聚氨酯要好,更具有优异的耐黄变性能。高品质的水性PU树脂一般均采用脂肪族或脂环族异氰酸酯合成。
大分子多元醇:
水性PU树脂合成所用的大分子多元醇主要是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚乙二醇、聚四氢呋喃醚、聚酯酰胺、丙烯酸多元醇等等。其中聚醚型聚氨酯中的醚基易旋转,具有较好的柔顺性,较好的低温性能,并且醚基不易水解,耐水性能优于聚酯型聚氨酯。但由于聚酯本身的耐水解性较差,故一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯,其储存周期相对较短。
扩链剂:
小分子扩链剂有1,4-丁二醇、乙二醇、已二酸醇、乙二胺等,亲水扩链剂是对端异氰酸酯及的聚氨酯预聚体进行扩链的同时引入亲水性基团的物质,分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种,常用的有二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二氨基乙磺酸钠、二乙烯三胺、甲基二乙醇胺等。这些结构中通常带有羧基、磺酸基或仲氨基,当其侧链挂到聚氨酯分子链上,会使PU链段上带有能被离子化的功能性集团。
中和剂:
也叫成盐剂,能将羧基、磺酸基等基团反应形成聚合物盐或者生成离子基团的试剂。阴离子型水性PU使用的中和剂主要有三乙胺、氨水、氢氧化钠等,阳离子型水性PU使用的中和剂主要有醋酸、CH3I、环氧氯丙烷等。
溶剂:常用的溶剂是丙酮,因为水性PU在反应过程中黏度会增大,导致搅拌困难,反应不充分,加入丙酮以降低粘度,利于搅拌使反应充分。丙酮....
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